Minimizing hydrogen vacancies to enable highly efficient hybrid perovskites

钙钛矿(结构) 材料科学 甲脒 化学物理 碘化物 辐射传输 限制 重组 混合功能 碘化氢 密度泛函理论 化学 计算化学 无机化学 光学 结晶学 物理 机械工程 有机化学 冶金 基因 工程类 生物化学
作者
Xie Zhang,Jimmy‐Xuan Shen,Mark E. Turiansky,Chris G. Van de Walle
出处
期刊:Nature Materials [Springer Nature]
卷期号:20 (7): 971-976 被引量:107
标识
DOI:10.1038/s41563-021-00986-5
摘要

Defect-induced non-radiative losses are currently limiting the performance of hybrid perovskite devices. Experimental reports have indicated the existence of point defects that act as detrimental non-radiative recombination centres under iodine-poor synthesis conditions. However, the microscopic nature of these defects is still unknown. Here we demonstrate that hydrogen vacancies can be present in high densities under iodine-poor conditions in the prototypical hybrid perovskite MAPbI3 (MA = CH3NH3). They act as very efficient non-radiative recombination centres with an exceptionally high carrier capture coefficient of 10−4 cm3 s−1. By contrast, the hydrogen vacancies in FAPbI3 [FA = CH(NH2)2] are much more difficult to form and have a capture coefficient that is three orders of magnitude lower. Our study unveils the critical but overlooked role of hydrogen vacancies in hybrid perovskites and rationalizes why FA is essential for realizing high efficiency in hybrid perovskite solar cells. Minimizing the incorporation of hydrogen vacancies is key to enabling the best performance of hybrid perovskites. First-principles calculations reveal that hydrogen vacancies induce non-radiative losses in methylammonium lead iodide perovskites synthesized under iodine-poor conditions, whereas they are less detrimental in formamidinium-based hybrid perovskites.
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
名侦探柯基完成签到 ,获得积分10
刚刚
薛wen晶完成签到 ,获得积分10
刚刚
角鸮完成签到,获得积分10
2秒前
文艺大米完成签到 ,获得积分10
4秒前
NN完成签到,获得积分10
4秒前
祁威完成签到,获得积分10
7秒前
XIAO完成签到,获得积分10
9秒前
幽默的太阳完成签到 ,获得积分10
13秒前
poplar完成签到,获得积分10
16秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
pp1230完成签到,获得积分10
17秒前
畅快的谷秋完成签到 ,获得积分10
18秒前
小小书童完成签到,获得积分10
18秒前
yjy完成签到 ,获得积分10
21秒前
吴旭东完成签到,获得积分10
21秒前
苗苗043完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
道道sy完成签到,获得积分10
26秒前
Sun1c7完成签到,获得积分10
26秒前
一一发布了新的文献求助10
26秒前
一个有点长的序完成签到 ,获得积分10
29秒前
大个应助zxy采纳,获得10
31秒前
司空雨筠完成签到 ,获得积分10
31秒前
Georgechan完成签到,获得积分10
32秒前
任伟超完成签到,获得积分10
33秒前
yyy完成签到 ,获得积分10
34秒前
Kong完成签到,获得积分10
36秒前
36秒前
达瓦里氏完成签到 ,获得积分10
36秒前
三眼乌鸦完成签到,获得积分10
37秒前
木木杉完成签到 ,获得积分10
38秒前
zdu完成签到,获得积分10
38秒前
39秒前
嗒嗒嗒薇完成签到 ,获得积分10
39秒前
三眼乌鸦发布了新的文献求助10
40秒前
zxy完成签到,获得积分20
41秒前
lxhhh完成签到,获得积分10
41秒前
一一完成签到,获得积分10
42秒前
zxy发布了新的文献求助10
44秒前
高分求助中
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
宽禁带半导体紫外光电探测器 388
Case Research: The Case Writing Process 300
Global Geological Record of Lake Basins 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3142849
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2793778
关于积分的说明 7807209
捐赠科研通 2450039
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1303576
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 627016
版权声明 601350