曲阜师大新闻中心讯   近日，曲阜师范大学物理工程学院刘晓兵教授、吕品博士与山东大学陈召来教授合作，在二维“绿色”铜基钙钛矿材料高压下光电转换效应研究方向取得突破性进展，相关成果发表在国际顶级刊物《德国应用化学》（Angewandte Chemie International Edition）上，论文题为“Enhanced structural stability and pressure-induced photoconductivity in two-dimensional hybrid perovskite (C6H5CH2NH3)2CuBr4” (DOI: 10.1002/ange.202205491)。曲阜师范大学为本论文的第一署名单位，物理工程学院战鑫慧研究生为该论文的第一作者，山东大学蒋晓妹博士为共同第一作者。《德国应用化学》于1962年由John Wiley and Sons Ltd出版，是化学和材料领域的国际顶级期刊。JCR分区为一区，当前影响因子为15.336。

开发环保、稳定、高转换效率的光伏器件是解决当今世界所面临的能源危机有效途径之一。目前商业化钙钛矿太阳能器件已经取得了重大的进展，但仍存在稳定性低、含有毒元素等一些关键性问题亟待解决。二维铜基钙钛矿的环保特性使其成为下一代光电子器件的理想候选材料，但由于载流子输运能力差，光电转换效率低，限制了其实际应用。高压是一种调节材料结构与导电性能的有效手段与先进的原位测试技术。

该团队通过在二维CuBr4钙钛矿层间插入C6H5CH2NH3（PMA）有机基团，构建了一种结构稳定的复合材料。利用金刚石对顶砧在位测试技术，在30 GPa压力范围内有效抑制了传统钙钛矿体系存在的压致体积垮塌和非晶化现象。(PMA)2CuBr4禁带宽度在压力的驱动下，由1.8 eV减小到1.47 eV，最终稳定在1.52 eV左右，光吸收边由700 nm拓宽至800 nm。值得关注的是，在常压下近乎绝缘的(PMA)2CuBr4，其电导率在压力作用下得到明显的提升，在10-40 GPa范围内出现明显的光响应特性，28 GPa时达到最大值（5.0×10-3 S/cm），这也是目前已发现的二维钙钛矿结构光响应特性的最高压力值。该工作表明二维杂化铜基钙钛矿结构在外部压力条件下具有成为高性能光伏候选材料的潜在应用。

论文第一作者战鑫慧同学为曲阜师范大学物理工程学院2019级硕士研究生，指导教师刘晓兵教授。研究生期间主要从事高压下材料物性研究，相关成果以第一作者（含共一）分别发表在Angew. Chem. Int. Edit.，Supercond. Sci. Tech.，CPL Express Letter（高被引论文）等SCI期刊。战鑫慧研究生期间表现优异，是该团队开发300 GPa以上超高压技术的核心成员之一，现已被日本Hiroshima University正式录取，将于2022年9月赴日本在SPring-8高压同步辐射线站攻读博士学位。

新闻来源：科技处、物理工程学院

审核：杨月伟

编辑：孙琪