First-Principles Study of Ion Diffusion in Perovskite Solar Cell Sensitizers

化学 空位缺陷 钙钛矿(结构) 扩散 离子 结晶度 磁滞 四方晶系 化学物理 阳离子聚合 结晶学 凝聚态物理 热力学 晶体结构 有机化学 物理
作者
Jun Haruyama,Keitaro Sodeyama,Liyuan Han,Yoshitaka Tateyama
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:137 (32): 10048-10051 被引量:712
标识
DOI:10.1021/jacs.5b03615
摘要

Hysteresis in current-voltage curves has been an important issue for conversion efficiency evaluation and development of perovskite solar cells (PSCs). In this study, we explored the ion diffusion effects in tetragonal CH3NH3PbI3 (MAPbI3) and trigonal (NH2)2CHPbI3 (FAPbI3) by first-principles calculations. The calculated activation energies of the anionic and cationic vacancy migrations clearly show that I(-) anions in both MAPbI3 and FAPbI3 can easily diffuse with low barriers of ca. 0.45 eV, comparable to that observed in ion-conducting materials. More interestingly, typical MA(+) cations and larger FA(+) cations both have rather low barriers as well, indicating that the cation molecules can migrate in the perovskite sensitizers when a bias voltage is applied. These results can explain the ion displacement scenario recently proposed by experiments. With the dilute diffusion theory, we discuss that smaller vacancy concentrations (higher crystallinity) and replacement of MA(+) with larger cation molecules will be essential for suppressing hysteresis as well as preventing aging behavior of PSC photosensitizers.
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
刚刚
意义完成签到,获得积分10
1秒前
路瑶瑶完成签到,获得积分10
1秒前
凉白开发布了新的文献求助10
1秒前
z_king_d_23发布了新的文献求助10
2秒前
青青草原青草蛋糕完成签到 ,获得积分10
3秒前
闪闪问安完成签到,获得积分10
3秒前
ZRT完成签到,获得积分10
4秒前
luha完成签到,获得积分10
4秒前
Niuniu发布了新的文献求助10
5秒前
完美世界应助咪偶采纳,获得30
6秒前
闪闪问安发布了新的文献求助10
6秒前
dawei完成签到 ,获得积分10
6秒前
青青完成签到 ,获得积分0
6秒前
6秒前
yyyyyy发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
七妈完成签到,获得积分10
7秒前
雨水完成签到,获得积分0
7秒前
柠檬牙完成签到,获得积分10
8秒前
领导范儿应助uraylong采纳,获得10
9秒前
科研通AI6.3应助wwww威采纳,获得10
10秒前
pcr163应助wanting采纳,获得200
11秒前
大罗完成签到,获得积分10
11秒前
蓝天发布了新的文献求助10
11秒前
林烯完成签到,获得积分10
12秒前
wlj发布了新的文献求助10
13秒前
ACE发布了新的文献求助10
14秒前
婷婷完成签到,获得积分10
14秒前
科研通AI6.4应助Judles采纳,获得10
17秒前
17秒前
含蓄的易文完成签到,获得积分10
19秒前
123完成签到,获得积分10
19秒前
Owen应助柔弱紊采纳,获得10
21秒前
凉白开完成签到,获得积分10
21秒前
huang发布了新的文献求助10
21秒前
大个应助zzy采纳,获得10
22秒前
99完成签到 ,获得积分10
22秒前
zzz完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
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
AnnualResearch andConsultation Report of Panorama survey and Investment strategy onChinaIndustry 1000
卤化钙钛矿人工突触的研究 1000
Engineering for calcareous sediments : proceedings of the International Conference on Calcareous Sediments, Perth 15-18 March 1988 / edited by R.J. Jewell, D.C. Andrews 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
2026 Hospital Accreditation Standards 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6264160
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8085952
关于积分的说明 16898498
捐赠科研通 5334647
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2839425
邀请新用户注册赠送积分活动 1816885
关于科研通互助平台的介绍 1670463