Small Methods:铅卤化物钙钛矿/二维材料异质结构的合成与应用

在过去的十年中,铅卤化物钙钛矿材料在光伏、光电和相关领域取得了巨大的成功。当前,如何克服铅卤化物钙钛矿材料在高温、光照和潮湿等环境下的不稳定性和进一步提升其性能以实现其商业化是最具挑战性的问题。最近,一类新型的铅卤化物钙钛矿/二维材料异质结构引起了广泛的关注。这些异质结表现出独特的光电特性,包括光门控效应,超快的界面电荷或能量转移以及强层间耦合等。因此,此类异质结在提升钙钛矿光电子器件的性能并实现其高稳定性等方面显示出极大的潜力。同时,铅卤化物钙钛矿和二维材料多样化的制备技术使得它们可以通过多种方法被组装成具有不同构型的异质结构,极大拓宽了应用场景。此外,铅卤化物钙钛矿和二维材料丰富的种类和特性为合理设计和调控此类异质结构的组成和功能提供了广阔的平台。

澳门大学邢贵川教授和深圳大学李瑛教授合作,综述了目前铅卤化物钙钛矿/二维材料异质结构在合成和应用等方面的研究进展。研究团队从固相法和溶液法的角度详细总结了铅卤化物钙钛矿/二维材料异质结构的制备策略和方法,并探讨了它们在光电探测器、太阳能电池和光催化等领域的应用。此外,团队亦讨论了铅卤化物钙钛矿/二维材料异质结构所面临的挑战,并对制备高质量,高稳定性和无毒的非铅异质结以及其的大规模应用作了展望。

本综述为铅卤化物钙钛矿/二维材料异质结构的合成制备及应用提供了指导,有望推动此类异质结在光电子和光催化等领域的大规模应用。相关论文在线发表在Small Methods (DOI:10.1002/smtd.202000937)上。