Enhancing Interlayer Charge Transport of Two-Dimensional Perovskites by Structural Stabilization via Fluorine Substitution

材料科学 替代(逻辑) 钙钛矿(结构) 电荷(物理) 工作(物理) 纳米技术 结晶学 化学工程 冶金 热力学 化学 物理 量子力学 工程类 计算机科学 程序设计语言
作者
Elizabeth Stippell,Wei Li,Claudio Quarti,David Beljonne,Oleg V. Prezhdo
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acsami.4c17876
摘要

Two-dimensional lead-halide perovskites provide a more robust alternative to three-dimensional perovskites in solar energy and optoelectronic applications due to increased chemical stability afforded by interlayer ligands. At the same time, the ligands create barriers for interlayer charge transport, reducing device performance. Using a recently developed ab initio simulation methodology, we demonstrate that ligand fluorination can enhance both hole and electron mobility by 1–2 orders of magnitude. The simulations show that the enhancement arises primarily from improved structural order and reduced thermal atomic fluctuations in the system rather than increased interlayer electronic coupling. Arising from stronger hydrogen bonding and dipolar interactions, the higher structural stability decreases the reorganization energy that enters the Marcus formula and increases the charge transfer rate. The detailed atomistic insights into the electron and hole transfer in layered perovskites indicate that the use of interlayer ligands that make the overall structure more robust is beneficial simultaneously for chemical stability and charge transport, providing an important guideline for the design of new, efficient materials.
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
领导范儿应助谜湖采纳,获得10
1秒前
大东子完成签到,获得积分10
1秒前
尹宁发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
void1999完成签到,获得积分10
3秒前
fwsfs完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
www完成签到,获得积分10
4秒前
adore发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
在水一方应助酷炫素采纳,获得10
5秒前
David完成签到,获得积分20
5秒前
哦啦啦发布了新的文献求助50
5秒前
青人发布了新的文献求助10
6秒前
TGU2331161488应助acfun采纳,获得10
6秒前
在水一方应助清新的含芙采纳,获得10
6秒前
goldNAN发布了新的文献求助10
8秒前
Moira完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
10秒前
尊敬的新梅完成签到,获得积分10
11秒前
自信绮菱完成签到,获得积分20
12秒前
12秒前
12秒前
13秒前
安在哉完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
doni发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
李健的小迷弟应助青人采纳,获得10
16秒前
17秒前
hyl123456发布了新的文献求助10
17秒前
脑洞疼应助获奖感言采纳,获得10
17秒前
17秒前
18秒前
18秒前
谜湖发布了新的文献求助10
18秒前
靓丽的发箍完成签到,获得积分20
19秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Mechanistic Modeling of Gas-Liquid Two-Phase Flow in Pipes 2500
Kelsen’s Legacy: Legal Normativity, International Law and Democracy 1000
Conference Record, IAS Annual Meeting 1977 610
Interest Rate Modeling. Volume 3: Products and Risk Management 600
Interest Rate Modeling. Volume 2: Term Structure Models 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3543189
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3120593
关于积分的说明 9343357
捐赠科研通 2818645
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1549711
邀请新用户注册赠送积分活动 722221
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 713076