非绝热分子动力学模拟A位阳离子对钙钛矿热载流子弛豫的影响

钙钛矿具有优异的光学和电学性质,近年来成为太阳能电池领域的研究热点.大量实验报道钙钛矿热载流子弛豫时间变化顺序为CsPbBr 3>MAPbBr 3(MA=CH 3NH 3)>FAPbBr 3[FA=HC(NH 2)2],但A位阳离子(Cs+,MA+,FA+)对弛豫快慢的影响机制仍不明确.采用基于含时密度泛函理论的非绝热动力学方法研究了上述3种钙钛矿热电子和热空穴的能量弛豫动力学,计算得到的热载流子弛豫时间与实验结果吻合.结果表明,A位阳离子通过静电和氢键作用影响其与无机Pb—Br骨架的电子-振动耦合,使非绝热耦合强度遵从FAPbBr 3>MAPbBr 3>CsPbBr 3的变化趋势,进而使热载流子弛豫时间尺度变化趋势与之相同,表明合理选择A位阳离子可以优化钙钛矿太阳能电池的性能.

Mn^(2+)离子掺杂La_(0.6)Sr_(0.1)Mn_(1+x)O_(3±δ)钙钛矿材料性能研究

采用溶胶-凝胶法成功制备了名义成分为La_(0.6)Sr_(0.1)Mn_(1+x)O_(3±δ)的钙钛矿锰氧化物.X射线衍射结果表明,样品具有复合相结构,其中钙钛矿为主相,尖晶石结构的Mn_(3)O_(4)为次相;通过Rietveld拟合方法获得了阳离子分布以及晶体结构参数.10 K下测量的比饱和磁化强度随掺杂量的增加先升高后降低,表明A位的Mn^(2+)阳离子的磁矩与B位的Mn^(3+)和Mn^(4+)阳离子反平行排列,且该磁结构主要分布在样品表面.此外,通过量子力学方势垒模型解释了Mn^(2+)阳离子线性掺杂进入A位行为的物理机制,并给出了进入A位Mn^(2+)阳离子存在最大值的结果.