研究人员发现构象失调可调节二维钙钛矿中的电荷载流子迁移率

有机-无机杂化钙钛矿(OIHP)在太阳能电池，发光二极管(LED)，场效应晶体管(FET)和光电探测器上有多种应用。在评估基于钙钛矿材料的设备的功率转换效率(PCE)的参数中，载流子的迁移率无疑会占据很高的比重。

尽管研究人员已经通过在结构中引入新的组分来控制载流子的迁移性取得了巨大进展，但是在原子水平上对该组分如何影响性能的理解仍然未知。

为了解决这个问题，由科学院科学技术大学(USTC)的罗毅教授和叶树基教授领导的研究团队合成了一系列二维OHIPs薄膜，大的有机间隔阳离子。

通过一系列测量，包括和频产生振动光谱(SFG-VS)，光泵太赫兹探针光谱(OPTPS)，电流电压(IV)测量，温度相关的PL光谱和X射线衍射(XRD)测量研究人员发现有机阳离子的构象，载流子迁移率和宽带发射之间存在相关性。

迁移率和宽带发射显示出对有机阳离子分子构象顺序的强烈依赖性。薄层缺陷和有机阳离子的局部链畸变是二维OIHP薄膜的面内迁移率降低和宽发射的结构根源。有机阳离子的层间距离和构象顺序共同调节面外迁移率。

结果于10月30日发表在《自然通讯》上。

这项工作提供了对有机阳离子构象在优化二维OIHPs的光电性能中的重要作用的物理理解，揭示了钙钛矿在分子水平上的结构-性质关系。

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