Elimination of Charge Recombination Centers in Metal Halide Perovskites by Strain

化学 卤化物 带隙 载流子 光致发光 原子轨道 价(化学) 分子物理学 化学物理 电子 原子物理学 凝聚态物理 无机化学 光电子学 材料科学 有机化学 量子力学 物理
作者
Lu Qiao,Wei‐Hai Fang,Run Long,Oleg V. Prezhdo
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:143 (26): 9982-9990 被引量:69
标识
DOI:10.1021/jacs.1c04442
摘要

Metal halide perovskites exhibit enhanced photoluminescence and long-lived carriers in experiments under strain. Using ab initio nonadiabatic molecular dynamics, we demonstrate that compressive and tensile strain can eliminate charge recombination centers created by defect states, by shifting traps from bandgap into bands. A compressive strain enhances coupling of Pb-s and I-p orbitals, pushes the valence band (VB) up in energy, and moves the trap state due to iodine interstitial (Ii) into the VB. The strain distorts the system and breaks the I-dimer responsible for the Ii trap. A tensile strain increases Pb–Pb distance, weakens overlap of Pb-p orbitals, and pushes the conduction band (CB) down in energy. The trap state created by replacement of iodine with methylammonium (MAI) is moved into the CB. Application of strain to the defective systems not only eliminates midgap traps but also creates moderate disorder that reduces overlap of electron and hole wave functions, activates phonon modes accelerating coherence loss within the electronic subsystem, and extends carrier lifetimes even beyond those in pristine MAPbI3. Our investigation rationalizes the high performance of perovskites solar cells under strain and reveals how strain passivates Ii and MAI defects in MAPbI3, providing a new nonchemical strategy for defect control and engineering.
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

祝大家在新的一年里科研腾飞
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
lunwenshunli666完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
林夏果完成签到,获得积分10
2秒前
哎健身发布了新的文献求助10
8秒前
小黑应助司徒呀采纳,获得30
13秒前
18秒前
Orange应助jing采纳,获得10
18秒前
fbsnbgfn完成签到,获得积分10
20秒前
杰行天下发布了新的文献求助10
20秒前
彭于晏应助祺祺采纳,获得10
21秒前
科研通AI2S应助虎头怪采纳,获得10
22秒前
科目三应助尊敬的马里奥采纳,获得10
23秒前
26秒前
科研通AI2S应助Lisen采纳,获得10
27秒前
31秒前
zqs354完成签到,获得积分10
32秒前
32秒前
一只虎子完成签到,获得积分10
33秒前
小耗子完成签到,获得积分10
36秒前
37秒前
40秒前
tt完成签到,获得积分10
41秒前
Sooinlee留下了新的社区评论
44秒前
47秒前
唐展通发布了新的文献求助20
47秒前
谨慎的采枫完成签到,获得积分10
49秒前
张瑞雪完成签到 ,获得积分10
49秒前
alexzlmmd发布了新的文献求助10
52秒前
53秒前
58秒前
59秒前
科研通AI2S应助满眼星辰采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
祺祺发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
wtsow完成签到,获得积分0
1分钟前
111222发布了新的文献求助10
1分钟前
李李应助唐展通采纳,获得20
1分钟前
高分求助中
Востребованный временем 2500
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2000
Agaricales of New Zealand 1: Pluteaceae - Entolomataceae 1500
Kidney Transplantation: Principles and Practice 1000
The moderating role of collaborative capacity in the relationship between ecological niche-fitness and innovation investment: an ecosystem perspective 800
The Restraining Hand: Captivity for Christ in China 500
The Collected Works of Jeremy Bentham: Rights, Representation, and Reform: Nonsense upon Stilts and Other Writings on the French Revolution 320
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 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3371130
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2989336
关于积分的说明 8735366
捐赠科研通 2672504
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1464014
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 677394
邀请新用户注册赠送积分活动 668645