Intrinsic Instability of the Hybrid Halide Perovskite Semiconductor CH 3 NH 3 PbI 3 *

卤化物 钙钛矿(结构) 材料科学 四方晶系 歧化 正交晶系 化学稳定性 半导体 相(物质) 化学物理 无机化学 热力学 化学 催化作用 结晶学 物理 晶体结构 光电子学 有机化学 生物化学
作者
Yue Yu Zhang,Shiyou Chen,Peng Xu,Hongjun Xiang,Xin Gong,Aron Walsh,Su‐Huai Wei
出处
期刊:Chinese Physics Letters [IOP Publishing]
卷期号:35 (3): 036104-036104 被引量:143
标识
DOI:10.1088/0256-307x/35/3/036104
摘要

The organic-inorganic hybrid perovskite CH3NH3PbI3 has attracted significant interest for its high performance in converting solar light into electrical power with an efficiency exceeding 20%. Unfortunately, chemical stability is one major challenge in the development of the CH3NH3PbI3 solar cells. It was commonly assumed that moisture or oxygen in the environment causes the poor stability of hybrid halide perovskites, however, here we show from the first-principles calculations that the room-temperature tetragonal phase of CH3NH3PbI3 is thermodynamically unstable with respect to the phase separation into CH3NH3I + PbI2, i.e., the disproportionation is exothermic, independent of the humidity or oxygen in the atmosphere. When the structure is distorted to the low-temperature orthorhombic phase, the energetic cost of separation increases, but remains small. Contributions from vibrational and configurational entropy at room temperature have been considered, but the instability of CH3NH3PbI3 is unchanged. When I is replaced by Br or Cl, Pb by Sn, or the organic cation CH3NH3 by inorganic Cs, the perovskites become more stable and do not phase-separate spontaneously. Our study highlights that the poor chemical stability is intrinsic to CH3NH3PbI3 and suggests that element-substitution may solve the chemical stability problem in hybrid halide perovskite solar cells.
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
乐乐应助欢呼雨兰采纳,获得10
刚刚
Ratziel发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
小汪汪发布了新的文献求助10
3秒前
双勾玉完成签到,获得积分10
3秒前
今后应助msn00采纳,获得10
3秒前
mol完成签到,获得积分10
4秒前
赘婿应助故意的烨磊采纳,获得10
5秒前
Ava应助冯志华采纳,获得10
5秒前
jjjjjjj发布了新的文献求助10
5秒前
双勾玉发布了新的文献求助10
6秒前
格子布发布了新的文献求助10
8秒前
10秒前
今晚打老虎完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
大气的以寒完成签到,获得积分10
12秒前
故意的烨磊完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
13秒前
小二郎应助123采纳,获得10
14秒前
jjjjjjj完成签到,获得积分10
14秒前
欢呼雨兰发布了新的文献求助10
16秒前
lxxlxxlxx完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
文艺不凡发布了新的文献求助10
16秒前
冯志华发布了新的文献求助10
18秒前
21秒前
21秒前
nn发布了新的文献求助10
24秒前
冯志华完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
啦啦啦发布了新的文献求助10
27秒前
无花果应助感性的靖仇采纳,获得10
29秒前
9C完成签到 ,获得积分10
29秒前
shinian完成签到 ,获得积分10
31秒前
33秒前
chelsea完成签到,获得积分10
33秒前
冷静石头完成签到,获得积分10
33秒前
35秒前
11发布了新的文献求助10
36秒前
高分求助中
The Oxford Handbook of Social Cognition (Second Edition, 2024) 1050
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
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
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 3141332
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2792381
关于积分的说明 7802238
捐赠科研通 2448574
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1302618
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 626650
版权声明 601237