MAPbBr3中在(BA)2(MA)2Pb3Br板边缘形成及分布情况检测方案(红外光谱仪)

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PHOTOTHERMALQuantum DesignSPECTROSCOPY C O R P CHINA 非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统 For Scientist By Scientist PSC (Photothermal Spectroscopy Corp， 前身Anasys公司)最新发布·仁-款应用广泛的亚微米级空间分辨率的非接触式红外拉曼同步测量系统mIRage。基于独家专利的光热诱导共振(PTIR)技术， mlRage产品突破了传统红外的光学衍射极限，其空间分辨率高达500nm， 可以帮助科研人员更全面地了解亚微米尺度下样品表面微小区域的化学信息。 划时代的新型红外系统 亚微米级空间分辨率，突破传统光学衍射极限(~500nm)，且不依赖IR波长 ·媲拟透射模式的图谱效果 ·非接触式光学测量技术 ·无需复杂的样品制备过程 波谱范围800-3600 cm-1 提供反射式和透射式两种红外光谱测量模式 m De可同时进行红外光谱与拉曼光谱测量 亚微米级空间分辨率 IR+Raman 犯罪取证、文化遗产、地质科学...... 低能量边缘光致发光的研究，对提高Ruddlesden-Popper钙钛太阳能电池效率有着十分重要的影响和意义。然而对其机制的研究却一直面临着巨大挑战：首先，材料的结构难以确定；其次，理论模型与观测结果始终不一致。因此，寻找可靠、有效的观测手段对于理解这一现象有着至关重要的意义。红外光谱技术对于这一现象理解具有天然的优势。因为红外光谱对于有机物的变化十分敏感，能够有效探知电池材料的分布变化。其中O-PTIR技术最为理想，该技术采用激光探针，能够对样品的表面实行非接触式光热红外的探测的技术，具备亚微米的空间分辨率并且无边缘散射问题。在本篇研究中，在本篇研究中，电子科技大学王志明教授课题组与Photothermal Spectroscopy Corp公司合作，使用O-PTIR技术及新一代的非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统mIRage（Quantum Design中国子公司国内代理）研究了MAPbBr3在(BA)2(MA)2Pb3Br板边缘分布情况。使用O-PTIR技术探测具有以下优势：首先(BA)2(MA)2Pb3Br10和MAPbBr3之间由于缺少BA，因此其红外光谱具备显著的差异；其次，这种非接触式探测能够有效避免样品高度，探针污染所带来的问题；另外，无论是BA缺陷，还是BA对MA的比例已有使用FTIR光谱研究的报道，具备良好的基础。图1  O-PTIR观测边缘的MAPbBr3的红外光谱信息。(a)(BA)2(MA)n-1bn br3n+1(n = 1，2，3，∞)钙钛矿的红外光谱。（b-c）(BA)2(MA)2Pb3Br10和MAPbBr3的中MA+分子在1480 cm-1 (b)和BA+分子 1580 cm-1 (c)的图谱；(d) (BA)2(MA)2Pb3Br10的PL图像。(e)在(d)中所示的中心区域和边缘的红外光谱图。通过O-PTIR的测量（图1），能够观测到随着BA的含量降低，~1580 cm-1处的峰的相对强度减小，峰值伴随着向1585 cm-1的峰值偏移。这主要是由于(BA)2(MA)2Pb3Br10在1580 cm-1附近有两个涉及NH3振动的红外吸收带:一个在1575 cm-1处(BA+)，另一个在1585 cm-1处(MA+)。当BA含量降低时，1575 cm-1处的带强度降低，导致峰值强度在约1580 cm-1处降低，并伴随向1585 cm-1偏移。在测试中观测到的另外一个现象为~1480 cm-1与~1580 cm-1的相对强度比增大，因为1478 cm-1的振动(CH3振动)仅与MA+相关，因此~1480 cm-1的强度没有变化，而1580 cm-1却由于BA含量降低而降低，导致比值的降低。 由此可见，mIRage 的 O-PTIR技术在电池低能量边缘光致发光研究中有十分理想的效果，具有强有力的发展前景。