2018年2月,韩秋菊在国际学术期刊《Journalof Luminescence》,在线发表了题为“Temperature-dependentphotoluminescence of CsPbX3nanocrystalfilms”的研究论文。
近年来针对有机-无机杂化和无机钙钛矿半导体低维材料在光电转化方面的研究是薄膜太阳能电池领域的研究热点,主要原因在于该类材料的吸收光谱在可见光范围,而且具有较高的电子和空穴迁移率。目前实验室已研制出光电转换效率高达22%以上的钙钛矿太阳能电池,钙钛矿材料有望成为第三代太阳能电池材料。目前,通过光谱技术研究无机钙钛矿纳米晶体发光机理的工作方兴未艾,这些工作将有利于阐述材料中的光生激子复合机制,为其在太阳能电池、LED显示以及激光器等方面的应用奠定基础。
因此本文对变温条件下不同卤素成分组合的CsPbX3纳米晶体薄膜的稳态和时间分辨荧光光谱进行研究。稳态荧光光谱发现,在低于室温(300 K)的条件下,荧光强度随着温度的升高而迅速减小,减小到一定值后由于热解导致荧光淬灭而使得荧光强度随温度升高不再变化。同时,荧光光谱的谱线宽度和荧光峰位也随温度改变,由此对峰位移动进行了讨论,并分析了激子-声子耦合对CsPbX3纳米晶体谱线宽度的影响机制。对时间分辨荧光光谱,采用双e指数拟合荧光衰减动力学,探讨了与荧光产生机制相关的激子复合过程。通过变温实验,获得了激子结合能、纵波光学声子能量等物理量,丰富了对CsPbX3纳米晶体激子复合机制的认识。
论文的第一作者为韩秋菊,通讯作者为杨延强教授。该研究受到国家自然科学基金项目(61204007)支持。