近年來，金屬鹵素鈦礦材料在光伏電池領域受到了廣泛關注，其優(yōu)異的光學性質(zhì)和較低成本促進了金屬鹵素鈣鈦礦材料的快速發(fā)展。2009年，有機–無機雜化鈣鈦礦作為吸光材料首次被應用于太陽能電池中，其光電轉(zhuǎn)換效率亦從最初的3.8%提高到22.1%。然而，這類材料的結構極易受到外界因素的影響，如溫度和水、氧等，這將在極大程度上限制其實際應用。為了提高此類材料的光電性能及結構穩(wěn)定性，急需克服這些問題和探究新的實驗方法。壓力作為獨立于溫度和化學組分的熱力學參量，可以有效地改變材料的原子排布及其相互作用，對于研究材料的結構–性能關系具有重要意義。吉林大學超硬材料國家重點實驗室鄒勃教授團隊是國際上較早開展鹵素鈣鈦礦高壓研究的課題組之一，并取得了系列創(chuàng)新成果（J. Phys. Chem. Lett. 7, 2556 (2016); J. Phys. Chem. Lett. 7, 5273 (2016)；J. Phys. Chem. Lett. 8, 500 (2017)）。CsPbBr3作為一類全無機鹵素鈣鈦礦材料，相對于有機–無機雜化鈣鈦礦而言，具有良好的結構穩(wěn)定性和較高的量子產(chǎn)率。鄒勃教授課題組進一步利用金剛石對頂砧裝置探討不同形貌的CsPbBr3納米晶（CsPbBr3納米立方塊和納米線）及其體材料在壓力下的結構穩(wěn)定性、光學帶隙和熒光壽命的精細調(diào)控。第一性原理計算表明，其帶隙調(diào)控主要由無機PbBr6八面體扭曲變形過程中的軌道相互作用所決定。該工作有助于深入了解鹵素鈣鈦礦材料的結構穩(wěn)定性和優(yōu)化其光伏性能，為設計出更加穩(wěn)定的新型鈣鈦礦材料拓展思路。
       該論文通訊作者和第一作者分別為吉林大學超硬材料國家重點實驗室鄒勃教授和肖冠軍副教授。該工作得到了國家自然科學基金、教育部長江學者獎勵計劃和吉林省長白山學者特聘教授等基金的資助。相關成果2017年7月6日在國際學術期刊J. Am. Chem. Soc.上發(fā)表。
       鏈接如下：http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.7b05260