清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Ab Initio Molecular Dynamics Simulations of Methylammonium Lead Iodide Perovskite Degradation by Water

钙钛矿(结构) 化学物理 碘化物 四方晶系 分子动力学 溶解 从头算 分子 溶剂化 化学 带隙 材料科学 卤化物 相(物质) 计算化学 结晶学 物理化学 晶体结构 无机化学 光电子学 有机化学
作者
Edoardo Mosconi,Jon M. Azpiroz,Filippo De Angelis
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:27 (13): 4885-4892 被引量:452
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.5b01991
摘要

Protecting organohalide perovskite thin films from water and ambient humidity represents a paramount challenge for the commercial uptake of perovskite solar cells and, in general, of related optoelectronic devices. Therefore, understanding the perovskite/water interface is of crucial importance. As a step in this direction, here we present ab initio molecular dynamics simulations aimed at unraveling the atomistic details of the interaction between the methylammonium lead iodide (MAPbI3) perovskite surfaces and a liquid water environment. According to our calculations, MAI-terminated surfaces undergo a rapid solvation process, driven by the interaction of water molecules with Pb atoms, which prompts the release of I atoms. PbI2-terminated surfaces, instead, seem to be more robust to degradation, by virtue of the stronger (shorter) Pb–I bonds formed on these facets. We also observe the incorporation of a water molecule into the PbI2-terminated slab, which could represent the first step in the formation of an intermediate hydrated phase. Interestingly, PbI2 defects on the PbI2-terminated surface promote the rapid dissolution of the exposed facet. Surface hydration, which is spontaneous for both MAI- and PbI2-terminated slabs, does not modify the electronic landscape of the former, while the local band gap of the PbI2-exposing model widens by ∼0.3 eV in the interfacial region. Finally, we show that water incorporation into bulk MAPbI3 produces almost no changes in the tetragonal structure of the perovskite crystal (∼1% volume expansion) but slightly opens the band gap. We believe that this work, unraveling some of the atomistic details of the perovskite/water interface, may inspire new interfacial modifications and device architectures with increased stabilities, which could in turn assist the commercial uptake of perovskite solar cells and optoelectronic devices.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
CodeCraft应助水雾采纳,获得10
4秒前
彩色的芷容完成签到 ,获得积分10
16秒前
平常以云完成签到 ,获得积分10
18秒前
鲤鱼山人完成签到 ,获得积分10
26秒前
35秒前
水雾发布了新的文献求助10
40秒前
tt完成签到,获得积分10
1分钟前
Fairy完成签到,获得积分10
1分钟前
鹏程万里完成签到,获得积分10
2分钟前
暗号完成签到 ,获得积分0
2分钟前
LJJ完成签到,获得积分10
2分钟前
慕青应助研友_8RyzBZ采纳,获得10
3分钟前
ljl86400完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
研友_8RyzBZ发布了新的文献求助10
3分钟前
科研通AI6应助阳光的星月采纳,获得10
4分钟前
大个应助研友_8RyzBZ采纳,获得10
4分钟前
5分钟前
研友_8RyzBZ发布了新的文献求助10
5分钟前
123应助研友_8RyzBZ采纳,获得10
5分钟前
赘婿应助阳光的星月采纳,获得10
5分钟前
外向的妍完成签到,获得积分10
5分钟前
6分钟前
娟子完成签到,获得积分10
6分钟前
6分钟前
lsl应助Atopos采纳,获得30
7分钟前
Criminology34应助Atopos采纳,获得10
7分钟前
8分钟前
8分钟前
8分钟前
嘟嘟完成签到 ,获得积分10
8分钟前
Aray完成签到 ,获得积分10
9分钟前
taster完成签到,获得积分10
9分钟前
9分钟前
光亮静槐完成签到 ,获得积分10
9分钟前
9分钟前
SilverPlane发布了新的文献求助10
10分钟前
SilverPlane完成签到,获得积分10
10分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
10分钟前
ding应助阳光的星月采纳,获得10
10分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
化妆品原料学 1000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 1000
The Political Psychology of Citizens in Rising China 600
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5635162
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4735022
关于积分的说明 14989826
捐赠科研通 4792862
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2559967
邀请新用户注册赠送积分活动 1520215
关于科研通互助平台的介绍 1480311