钙钛矿是一种天然存在的矿物，其化学式为 CaTiO?。它是一种具有理想化正方晶晶系的 ABO? 钙钛矿结构的材料，其中 A 为钙离子 (Ca2?)，B 为钛离子 (Ti??)，O 为氧离子 (O2?)。
钙钛矿的制备
钙钛矿可以通过多种方法制备，包括：
- 固态反应：将氧化钙 (CaO) 和二氧化钛 (TiO?) 粉末混合并加热至高温。
- 溶液加工：将钙盐和钛盐溶解在溶剂中，然后通过蒸发或化学反应沉淀出钙钛矿。
- 气相沉积：将钙蒸汽和钛蒸汽在基底上共沉积以形成钙钛矿。
钙钛矿的应用
钙钛矿具有许多有价值的特性，例如：
- 高光吸收系数：可有效吸收光线，使其成为光伏器件的理想材料。
- 高载流子迁移率：能够有效传输电荷，提高器件的效率。
- 可调的带隙：通过改变组成或掺杂，可以定制钙钛矿的带隙以满足特定的应用需求。
因此，钙钛矿在以下领域具有广泛的应用前景：
- 光伏电池：作为太阳能电池中的光吸收层，提高转换效率。
- 发光二极管 (LED)：作为 LED 中的发光材料，产生高色纯度和亮度的光。
- 激光器：作为激光器中的增益介质，产生相干光束。
- 传感器：作为传感器中的敏感材料，检测气体、生物分子等。
