1. 本选题研究的目的及意义
有机-无机杂化钙钛矿材料作为一类新型的光电材料,近年来在太阳能电池、LED、探测器等领域展现出巨大的应用潜力。
其中,CH3NH3MBr3(M=Pb,Sn)由于其优异的光电性质、可调的带隙以及低成本的制备工艺,成为备受关注的研究热点。
本选题旨在通过优化材料生长方法,深入研究CH3NH3MBr3(M=Pb,Sn)晶体的结构与性能之间的关系,为其进一步应用提供理论基础和实验依据。
2. 本选题国内外研究状况综述
有机-无机杂化钙钛矿材料的研究近年来取得了显著进展,成为国际上备受关注的热点领域。
特别是CH3NH3PbI3基钙钛矿太阳能电池,其光电转换效率已经突破25%,展现出巨大的应用潜力。
然而,铅的毒性限制了其大规模商业化应用。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本选题的研究内容主要包括以下几个方面:
1.CH3NH3MBr3(M=Pb,Sn)晶体的生长:探索不同的晶体生长方法,如溶液法、气相输运法等,优化生长条件,获得高质量的单晶样品。
研究不同生长方法对晶体尺寸、形貌、缺陷浓度的影响,确定最佳的晶体生长方案。
2.CH3NH3MBr3(M=Pb,Sn)晶体的结构表征:利用X射线衍射(XRD)技术确定晶体的晶体结构、晶格参数、晶体取向等信息。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用实验研究和理论模拟相结合的方法,具体步骤如下:
1.材料制备:采用溶液法或气相输运法生长CH3NH3MBr3(M=Pb,Sn)晶体,并通过控制生长温度、溶液浓度、生长时间等条件来优化晶体质量。
2.结构表征:利用X射线衍射仪(XRD)对制备的晶体进行结构表征,确定其晶体结构、晶格参数、晶体取向等信息。
利用扫描电子显微镜(SEM)观察晶体的微观形貌,分析其晶粒尺寸、晶界特征等。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于:
1.系统研究不同生长方法对CH3NH3MBr3(M=Pb,Sn)晶体质量的影响,优化晶体生长方案,为高质量晶体的制备提供参考。
2.结合实验研究和理论计算,深入探讨CH3NH3MBr3(M=Pb,Sn)晶体的生长机制、结构特性及其与光电性质之间的关系,揭示其优异性能的来源。
3.探索CH3NH3MBr3(M=Pb,Sn)晶体在光电器件领域的应用,为新型高效光电材料的研发提供新的思路。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 黄维.柔性电子的新兴材料和器件[J].中国科学:化学,2020,50(1):1-4.
[2] 叶轩立,唐江.钙钛矿太阳能电池空穴传输材料的研究进展[J].材料导报,2017,31(5):102-109.
[3] 陈聪,张春峰,黄晓,等.低温制备高效稳定钙钛矿太阳能电池的研究进展[J].无机材料学报,2021,36(1):1-18.
