近日,西南大学化学化工学院李明教授、何荣幸教授负责的“能量转换先进材料化学实验室”在材料化学领域国际知名期刊《Advanced Functional Materials》上发表题为“Activation of Self-Trapped Emission in Stable Bismuth-Halide Perovskite by Suppressing Strong Exciton-Phonon Coupling”的研究成果(通过抑制强激子-声子耦合效应激活Bi基钙钛矿的自陷态激子)。西南大学为该成果的第一完成单位,青年教师周磊博士为论文第一作者,何荣幸教授为通讯作者。
铋(Bi)基卤素钙钛矿具有毒性低、稳定性好、光电性能优异等特性,在太阳能电池、催化、及X-射线探测等领域都具有较好的应用潜力,被认为是铅(Pb)基钙钛矿最有潜力的替代材料之一。但其发光性能不理想且内在的影响机制尚不清楚,是钙钛矿光电材料领域面临的重要挑战之一。该课题组通过组分设计,合成出新型、稳定的全无机Bi基钙钛矿单晶材料Rb3BiCl6,以该材料为代表揭示了影响Bi基钙钛矿发光性能的内在因素从而为寻求解决方法提供指导方向。结合实验和理论模拟,发现极强的激子-声子耦合效应易引起较强的非辐射复合,从而导致Bi基材料无发光特性。研究人员进一步通过组分设计,发现在材料的结构内引入含ns2活性电子的Sb离子可有效降低激子-声子耦合效应,提升辐射复合发光性能。该工作不仅阐明了激子-声子相互作用对Bi基钙钛矿材料发光性能的影响,而且提出了有效的策略抑制该影响,提升了材料的性能,为新型、高性能发光材料的开发提供重要指导意义。
该研究工作得到了国家自然科学基金、重庆市英才计划、中央高校基本科研业务费等项目的支持。
论文链接:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202102654
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