层状二维 (2D) 卤化
铅钙钛矿是一类量子阱 (QW) 材料,在光学和光电应用方面具有巨大的潜力。然而,由于激子结合能大(E b,约 100-400 meV),热激活激子解离成 2D
钙钛矿中的自由载流子,这是决定其光电性能的一个关键特性,预计会很弱。在此,与理论预测相反,我们发现 (
PEA) 2 (
MA) n -1 Pb n I 3 n +1 (
PEA = C 6 H 5 C 2H 4 NH 3 + ,
MA = CH 3 NH 3 + , n = 2–4) 尽管E b很大,但二维
钙钛矿. 我们证明了 2D
钙钛矿中的激子解离活动显着促进,因为激子 - 极化子的形成具有显着降低的激子结合能(低至几十毫电子伏特)。这种超快和高产率的激子解离限制了 2D
钙钛矿的光致发光,但另一方面很好地解释了它们在光伏器件中的卓越性能。这一发现应该代表了二维混合
钙钛矿家族的共同激子特性,并为其在发光和光伏领域的合理应用提供了指导。