Anomalous Temperature-Dependent Charge Recombination in CH3NH3PbI3 Perovskite: Key Roles of Charge Localization and Thermal Effect

重组 钙钛矿(结构) 电子 材料科学 热的 电子空穴 联轴节(管道) 化学物理 量子退相干 卤化物 电荷(物理) 温度电子 凝聚态物理 分子物理学 原子物理学 物理 热力学 化学 结晶学 量子 无机化学 量子力学 生物化学 基因 冶金
作者
Yutong Wang,Run Long
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:11 (35): 32069-32075 被引量:23
标识
DOI:10.1021/acsami.9b12478
摘要

Optimizing metal halide perovskite solar cells necessitates understanding of nonradiative electron-hole recombination because it comprises a dominant route for charge and energy losses. In principle, the electron-hole recombination rate increases as temperature grows due to enhanced electron-phonon coupling. Experiments defy this expectation in MAPbI3 (MA = CH3NH3+). By performing nonadiabatic (NA) molecular dynamics analyses combined with time-domain density functional theory simulations, we demonstrate that nonradiative electron-hole recombination in MAPbI3 at high temperature occurs more slowly than that at low temperature. First and most important, increasing temperature enhances thermal disorder and leads to significant distortion of the inorganic Pb-I framework, giving rise to electron and hole wave functions locating spatial separation and reducing NA coupling by a factor of 28% in comparison with low temperature. Second, rising temperature enhances the thermal fluctuations of both the inorganic and organic components that accelerate decoherence process by a factor of 12%. Both factors, particularly the small NA coupling, contribute to suppressing electron-hole recombination at high temperature. The simulations show excellent agreement with experiments and emphasize how the charge localization driven by thermal effects impacts electron-hole recombination in perovskites and advances our understanding of the unusual charge dynamics.
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
ccm应助hola采纳,获得10
1秒前
现代的诗槐应助默默幼枫采纳,获得10
1秒前
1秒前
来了来了完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
李健的小迷弟应助YGYANG采纳,获得10
3秒前
yar应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
梁三柏应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
梁三柏应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
王木木发布了新的文献求助10
4秒前
yar应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
123应助科研通管家采纳,获得20
4秒前
梁三柏应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
shanage应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
yar应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
huangbing123发布了新的文献求助10
4秒前
支凤妖发布了新的文献求助10
5秒前
隐形曼青应助11采纳,获得10
5秒前
ppg123发布了新的文献求助10
5秒前
carmen_geng完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
有机分子笼完成签到,获得积分10
7秒前
爆米花应助研友_nxV0x8采纳,获得10
8秒前
9秒前
wangwangwang完成签到,获得积分10
10秒前
大模型应助他问问采纳,获得10
11秒前
11完成签到,获得积分10
11秒前
蛋黄派完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
毛豆应助平常的毛豆采纳,获得10
13秒前
14秒前
14秒前
高分求助中
Licensing Deals in Pharmaceuticals 2019-2024 3000
Cognitive Paradigms in Knowledge Organisation 2000
Effect of reactor temperature on FCC yield 2000
Introduction to Spectroscopic Ellipsometry of Thin Film Materials Instrumentation, Data Analysis, and Applications 1200
How Maoism Was Made: Reconstructing China, 1949-1965 800
Medical technology industry in China 600
ANSYS Workbench基础教程与实例详解 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 3312341
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2944981
关于积分的说明 8522464
捐赠科研通 2620767
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1433057
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 664824
邀请新用户注册赠送积分活动 650187