鈣鈦礦結構是一種具有特定化學通式的晶體結構,通常表示爲ABX3。在這個化學通式中:
A位通常由半徑較大的稀土或鹼土金屬元素組成。
B位通常由半徑較小的過渡金屬元素組成,如Mn、Fe等。
X位通常爲鹵素,如Cl、Br、I。
這種結構的材料因其組成元素的不同,可以展現出多樣的物理和化學性質。鈣鈦礦結構材料在理論上是一箇研究催化劑表面及催化性能的理想樣品,並且由於其獨特的晶體結構,它們在固體燃料電池、固體電解質、傳感器、高溫加熱材料等多箇領域有廣泛的應用。
鈣鈦礦結構材料可以通過摻雜形成不同的晶體缺陷結構和性能,例如陰離子缺陷或不同價態的B位離子。這些材料因其高吸收係數、長激子壽命、擴散長度、高雙極遷移率和低激子結合能等特性,在太陽能電池領域尤爲重要。
鈣鈦礦結構材料還有兩種不同的結構類型:
介觀結構:鈣鈦礦太陽能電池基於染料敏化太陽能電池(DSSCs)發展而來,鈣鈦礦結構納米晶附着在介孔結構的氧化物(如TiO2)骨架材料上,空穴傳輸材料沉積在其表面。
平面異質結結構:在這種結構中,鈣鈦礦結構材料被分離出來,夾在空穴傳輸材料和電子傳輸材料之間,使得激子在夾芯的鈣鈦礦材料中分離,從而可以同時傳輸空穴和電子。
綜上所述,鈣鈦礦結構是一種具有特定化學通式和多種應用的重要晶體結構。