Control of Hot Carrier Cooling in Lead Halide Perovskites by Point Defects

化学 晶体缺陷 放松(心理学) 钙钛矿(结构) 光伏系统 电子 化学物理 卤化物 电子冷却 分子动力学 带隙 凝聚态物理 分子物理学 计算化学 结晶学 无机化学 离子 物理 生物 社会心理学 量子力学 有机化学 生态学 心理学
作者
Zhaobo Zhou,Junjie He,Thomas Frauenheim,Oleg V. Prezhdo,Jinlan Wang
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:144 (39): 18126-18134 被引量:21
标识
DOI:10.1021/jacs.2c08487
摘要

Hot carriers (HCs) in lead halide perovskites are prone to rapidly relax at the band edge and waste plentiful photon energy, severely limiting their conversion efficiency as HC photovoltaic devices. Here, the HC cooling dynamics of MAPbI3 perovskite with common vacancy point defects (e.g., MAv+ and Iv-) and an interstitial point defect (e.g., Ii-) is elucidated, and the underlying physics is explicated using ab initio nonadiabatic molecular dynamics. Contrary to vacancy point defects, the interstitial point defect reduces the band degeneracy, decreases the HC -phonon interaction, weakens the nonadiabatic coupling, and ultimately slows down hot electron cooling by a factor of 1.5-2. Furthermore, the band-by-band relaxation pathway and direct relaxation pathway are uncovered for hot electron cooling and hot hole cooling, respectively, explaining why hot electrons can store more energy than hot holes during the cooling process. Besides, oxygen molecules interacting with Ii- sharply accelerate the hot electron cooling, making it even faster than that of the pristine system and revealing the detrimental effect of oxygen on HC cooling. This work provides significant insights into the defect-dependent HC cooling dynamics and suggests a new strategy to design high-efficiency HC photovoltaic 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
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
爱生活发布了新的文献求助10
2秒前
洪先生发布了新的文献求助10
4秒前
赢赢完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
11秒前
可爱的函函应助无足鸟采纳,获得10
11秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
12秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
12秒前
123发布了新的文献求助10
15秒前
欣慰碧琴发布了新的文献求助10
16秒前
猫猫呀完成签到 ,获得积分20
16秒前
17秒前
刘嘉乐关注了科研通微信公众号
19秒前
20秒前
channy完成签到,获得积分10
21秒前
23秒前
stife32应助白色的猫猫采纳,获得10
24秒前
SciGPT应助Li采纳,获得10
25秒前
yanzu应助阳谷光采纳,获得10
25秒前
山娃子发布了新的文献求助10
26秒前
一往之前发布了新的文献求助10
28秒前
共享精神应助欣慰碧琴采纳,获得10
30秒前
飞飞完成签到 ,获得积分10
32秒前
情怀应助一往之前采纳,获得10
32秒前
stife32应助小小鹤鹤采纳,获得10
34秒前
yydsyyd完成签到 ,获得积分10
36秒前
36秒前
默默的泡芙完成签到,获得积分10
36秒前
stuffmatter应助sayso采纳,获得10
37秒前
苗条的傲丝完成签到,获得积分10
38秒前
洪先生发布了新的文献求助10
41秒前
豆浆烩面发布了新的文献求助10
41秒前
暴躁的寻云完成签到 ,获得积分10
42秒前
46秒前
阳谷光完成签到,获得积分10
52秒前
53秒前
一一一完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
高分求助中
LNG地下式貯槽指針(JGA Guideline-107)(LNG underground storage tank guidelines) 1000
Generalized Linear Mixed Models 第二版 1000
rhetoric, logic and argumentation: a guide to student writers 1000
QMS18Ed2 | process management. 2nd ed 1000
Asymptotically optimum binary codes with correction for losses of one or two adjacent bits 800
Preparation and Characterization of Five Amino-Modified Hyper-Crosslinked Polymers and Performance Evaluation for Aged Transformer Oil Reclamation 700
Operative Techniques in Pediatric Orthopaedic Surgery 510
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 2925566
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2572967
关于积分的说明 6948704
捐赠科研通 2225945
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1183024
版权声明 589080
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 578900