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近年来,根据文献资料,专利申请等科学报道,对于钙钛矿材料以及钙钛矿太阳能电池的研究主要集中在几个方面。本论文在第一章绪论部分归纳和总结了其发展现状和面临的问题,包括相关专利申请趋势,研究方向等。针对其所面临的问题,本论文确定5种金属离子(M=Cu、Zn、Ge、Sn、Pb),三种配体,制备15种不同的杂化钙钛矿材料,按照配体的不同分为三类:1.短配体CH3NH3MBr3;2.长配体(C8H17NH3)2MBr4;3.双配体(C8H17NH3)2(CH3NH3)MBr7。通过傅立叶变换红外光谱(IR)、X-射线衍射(XRD)、X射线电子光谱(XPS)、紫外光(UV)以及荧光光谱等分析手段对合成产物的晶体结构和性能进行了表征,系统地研究新型钙钛矿有机-无机杂合物组成-结构-性能的规律性。通过实验和对结果的分析可得,无机金属离子对体系的结构和性能起着决定性的作用,直接影响了晶体中原子成键,导致杂合物结构和性能变化。研究发现,短配体,长配体,双配体类杂化钙钛矿结构体系,其晶体结构均属正交晶系,但不同中心离子导致所属空间群存在差异。金属元素Ge,Sn,Pb时,禁带宽度按照Ge>Pb>Sn顺序逐渐减小。金属Cu对光的吸收出现双峰。通过溶液自组装的方法,组装出3组有机-无机杂化钙钛矿,CH3NH3PbBr3,(C8H17NH3)2PbBr4,(C8H17NH3)2(CH3NH3)PbBr7纳米颗粒和相应的纳米片。在第三章中对三组物质的晶体结构和化学性质进行探索,其中包括最看重的光学性质和投入应用的光电转换能力等。实验结果表明:1.配体的直链越长,得到的纳米片面积越大,纳米片对光的吸收提高到可见光区。2.纳米片相比于纳米颗粒,荧光出峰位置向长波长方向移动。3.纳米片与纳米颗粒,其本质结构并没有发生变化,所以光电响应强度是在同一变化趋势。4.纳米片结构的响应强度明显大于纳米颗粒,相比纳米颗粒结构响应峰位相比有一定红移。