Halide-Dependent Electronic Structure of Organolead Perovskite Materials

卤化物 三碘化物 钙钛矿(结构) 材料科学 化学物理 无机化学 化学 微晶 结晶学 物理化学 电解质 色素敏化染料 电极
作者
Andrei Buin,Riccardo Comin,Jixian Xu,Alexander H. Ip,Edward H. Sargent
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:27 (12): 4405-4412 被引量:338
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.5b01909
摘要

Organometal halide perovskites have recently attracted tremendous attention both at the experimental and theoretical levels. These materials, in particular methylammonium triiodide, are still limited by poor chemical and structural stability under ambient conditions. Today this represents one of the major challenges for polycrystalline perovskite-based photovoltaic technology. In addition to this, the performance of perovskite-based devices is degraded by deep localized states, or traps. To achieve better-performing devices, it is necessary to understand the nature of these states and the mechanisms that lead to their formation. Here we show that the major sources of deep traps in the different halide systems have different origin and character. Halide vacancies are shallow donors in I-based perovskites, whereas they evolve into a major source of traps in Cl-based perovskites. Lead interstitials, which can form lead dimers, are the dominant source of defects in Br-based perovskites, in line with recent experimental data. As a result, the optimal growth conditions are also different for the distinct halide perovskites: growth should be halide-rich for Br and Cl, and halide-poor for I-based perovskites. We discuss stability in relation to the reaction enthalpies of mixtures of bulk precursors with respect to final perovskite product. Methylammonium lead triiodide is characterized by the lowest reaction enthalpy, explaining its low stability. At the opposite end, the highest stability was found for the methylammonium lead trichloride, also consistent with our experimental findings which show no observable structural variations over an extended period of time.

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
ChatGPT发布了新的文献求助10
1秒前
leilei完成签到,获得积分10
3秒前
mzrrong完成签到 ,获得积分10
3秒前
平淡冬亦完成签到 ,获得积分10
8秒前
彭于晏应助leilei采纳,获得10
9秒前
香丿完成签到 ,获得积分10
10秒前
ChatGPT发布了新的文献求助10
14秒前
sll完成签到 ,获得积分10
16秒前
Aliceq发布了新的文献求助10
16秒前
路漫漫其修远兮完成签到 ,获得积分10
20秒前
兰花二狗他爹完成签到,获得积分10
22秒前
annabel完成签到 ,获得积分10
28秒前
蓝莓酱蘸橘子完成签到 ,获得积分10
28秒前
29秒前
30秒前
晴空万里完成签到 ,获得积分10
33秒前
左丘映易发布了新的文献求助20
35秒前
面汤完成签到 ,获得积分10
35秒前
等待小丸子完成签到,获得积分10
37秒前
林距离完成签到 ,获得积分10
39秒前
香蕉萝完成签到 ,获得积分10
40秒前
无花果应助Wang采纳,获得10
44秒前
gglp完成签到 ,获得积分10
50秒前
十八完成签到 ,获得积分10
56秒前
灯座完成签到,获得积分10
57秒前
1分钟前
1分钟前
花样年华完成签到,获得积分10
1分钟前
魔幻沛菡完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
sunrise发布了新的文献求助10
1分钟前
科研通AI6.1应助小花排草采纳,获得10
1分钟前
银河里完成签到 ,获得积分10
1分钟前
喵了个咪完成签到 ,获得积分10
1分钟前
观澜完成签到 ,获得积分10
1分钟前
timeless完成签到 ,获得积分10
1分钟前
明亮的代荷完成签到,获得积分10
1分钟前
直率雪糕完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
小白完成签到 ,获得积分10
1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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Propeller Design 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 化学工程 生物化学 物理 计算机科学 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 细胞生物学 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6013231
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7579545
关于积分的说明 16139917
捐赠科研通 5160370
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2763330
邀请新用户注册赠送积分活动 1743234
关于科研通互助平台的介绍 1634275