Functionality-Directed Screening of Pb-Free Hybrid Organic–Inorganic Perovskites with Desired Intrinsic Photovoltaic Functionalities

光伏系统 材料科学 带隙 纳米技术 混合材料 化学稳定性 化学 光电子学 有机化学 电气工程 工程类
作者
Dongwen Yang,Jian Lv,Xian-Geng Zhao,Qiaoling Xu,Yuhao Fu,Yiqiang Zhan,Alex Zunger,Lijun Zhang
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:29 (2): 524-538 被引量:138
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.6b03221
摘要

The material class of hybrid organic–inorganic perovskites has risen rapidly from a virtually unknown material in photovoltaic applications a short 7 years ago into an ∼20% efficient thin-film solar cell material. As promising as this class of materials is, however, there are limitations associated with its poor long-term stability, nonoptimal band gap, presence of environmentally toxic Pb element, etc. We herein apply a functionality-directed theoretical materials selection approach as a filter for initial screening of the compounds that satisfy the desired intrinsic photovoltaic functionalities and might overcome the above limitations. First-principles calculations are employed to systemically study thermodynamic stability and photovoltaic-related properties of hundreds of candidate hybrid perovskites. We have identified in this materials selection process 14 Ge- and Sn-based materials with potential superior bulk-material-intrinsic photovoltaic performance. A distinct class of compounds containing NH3COH+ with the organic molecule derived states intriguingly emerging at band-edges is found. Comparison of various candidate materials offers insights on how composition variation and microscopic structural changes affect key photovoltaic relevant properties in this family of materials.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
感动樱发布了新的文献求助10
2秒前
糊糊发布了新的文献求助10
2秒前
淇淇发布了新的文献求助10
2秒前
烟花应助buzhidao采纳,获得10
2秒前
桐桐应助东城区吴彦祖采纳,获得10
3秒前
Francis完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
李爱国应助机器猫采纳,获得10
7秒前
7秒前
8秒前
he完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
Jey发布了新的文献求助10
9秒前
yunlu完成签到,获得积分10
9秒前
张洋洋完成签到,获得积分10
10秒前
GHL完成签到,获得积分10
11秒前
资紫丝完成签到,获得积分10
12秒前
yunlu发布了新的文献求助10
13秒前
王敬顺应助丹三采纳,获得10
13秒前
斯文败类应助深情的若冰采纳,获得10
14秒前
害羞人英完成签到,获得积分10
14秒前
MR VET发布了新的文献求助10
14秒前
大白发布了新的文献求助10
15秒前
lb001完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
木鱼完成签到 ,获得积分10
16秒前
打卡下班应助研友_xnExPL采纳,获得200
16秒前
李爱国应助张金鹏采纳,获得10
17秒前
17秒前
17秒前
今后应助进_采纳,获得10
17秒前
小李要天天开心应助Francis采纳,获得10
18秒前
19秒前
兔子身上的羊毛完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
手可摘柠檬完成签到,获得积分10
20秒前
长情的芙蓉完成签到,获得积分10
21秒前
情怀应助ww采纳,获得10
22秒前
然后先生发布了新的文献求助10
24秒前
NIUBEN发布了新的文献求助30
24秒前
高分求助中
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
A Chronicle of Small Beer: The Memoirs of Nan Green 1000
From Rural China to the Ivy League: Reminiscences of Transformations in Modern Chinese History 900
Migration and Wellbeing: Towards a More Inclusive World 900
Eric Dunning and the Sociology of Sport 850
Operative Techniques in Pediatric Orthopaedic Surgery 510
The Making of Détente: Eastern Europe and Western Europe in the Cold War, 1965-75 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 免疫学 细胞生物学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2911640
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2546862
关于积分的说明 6892826
捐赠科研通 2211796
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1175299
版权声明 588140
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 575729