亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Anharmonicity and Disorder in the Black Phases of Cesium Lead Iodide Used for Stable Inorganic Perovskite Solar Cells

非谐性 钙钛矿(结构) 四方晶系 材料科学 亚稳态 化学物理 密度泛函理论 相变 凝聚态物理 甲脒 相(物质) 化学 结晶学 物理 计算化学 有机化学
作者
Arthur Marronnier,Guido Roma,Soline Boyer‐Richard,Laurent Pédesseau,Jean-Marc Jancu,Yvan Bonnassieux,Claudine Katan,Constantinos C. Stoumpos,Mercouri G. Kanatzidis,Jacky Even
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:12 (4): 3477-3486 被引量:637
标识
DOI:10.1021/acsnano.8b00267
摘要

Hybrid organic–inorganic perovskites emerged as a new generation of absorber materials for high-efficiency low-cost solar cells in 2009. Very recently, fully inorganic perovskite quantum dots also led to promising efficiencies, making them a potentially stable and efficient alternative to their hybrid cousins. Currently, the record efficiency is obtained with CsPbI3, whose crystallographical characterization is still limited. Here, we show through high-resolution in situ synchrotron XRD measurements that CsPbI3 can be undercooled below its transition temperature and temporarily maintained in its perovskite structure down to room temperature, stabilizing a metastable perovskite polytype (black γ-phase) crucial for photovoltaic applications. Our analysis of the structural phase transitions reveals a highly anisotropic evolution of the individual lattice parameters versus temperature. Structural, vibrational, and electronic properties of all the experimentally observed black phases are further inspected based on several theoretical approaches. Whereas the black γ-phase is shown to behave harmonically around equilibrium, for the tetragonal phase, density functional theory reveals the same anharmonic behavior, with a Brillouin zone-centered double-well instability, as for the cubic phase. Using total energy and vibrational entropy calculations, we highlight the competition between all the low-temperature phases of CsPbI3 (γ, δ, β) and show that avoiding the order–disorder entropy term arising from double-well instabilities is key to preventing the formation of the yellow perovskitoid phase. A symmetry-based tight-binding model, validated by self-consistent GW calculations including spin–orbit coupling, affords further insight into their electronic properties, with evidence of Rashba effect for both cubic and tetragonal phases when using the symmetry-breaking structures obtained through frozen phonon calculations.
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
脑洞疼应助衷初采纳,获得10
8秒前
1分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
曲聋五完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
草木青发布了新的文献求助10
2分钟前
zzgpku完成签到,获得积分0
2分钟前
3分钟前
3分钟前
领导范儿应助璀璨的饺子采纳,获得10
3分钟前
震动的听枫完成签到,获得积分10
3分钟前
疯狂大泡芙完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
3分钟前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得20
3分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
4分钟前
Panther完成签到,获得积分10
4分钟前
852应助璀璨的饺子采纳,获得10
5分钟前
5分钟前
三点水发布了新的文献求助10
5分钟前
Magali发布了新的文献求助30
5分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
Demi_Ming完成签到,获得积分10
5分钟前
飞翔的企鹅完成签到,获得积分0
5分钟前
科研通AI2S应助Magali采纳,获得30
5分钟前
一辉完成签到 ,获得积分10
6分钟前
whale完成签到,获得积分10
6分钟前
whale发布了新的文献求助10
6分钟前
克姑美完成签到 ,获得积分10
6分钟前
7分钟前
7分钟前
wanci应助坚定汝燕采纳,获得10
7分钟前
坚定汝燕完成签到,获得积分10
7分钟前
7分钟前
坚定汝燕发布了新的文献求助10
7分钟前
同學你該吃藥了完成签到 ,获得积分10
8分钟前
高分求助中
Востребованный временем 2500
Hopemont Capacity Assessment Interview manual and scoring guide 1000
Injection and Compression Molding Fundamentals 1000
Classics in Total Synthesis IV: New Targets, Strategies, Methods 1000
Mantids of the euro-mediterranean area 600
The Oxford Handbook of Educational Psychology 600
Mantodea of the World: Species Catalog Andrew M 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 内科学 物理 纳米技术 计算机科学 基因 遗传学 化学工程 复合材料 免疫学 物理化学 细胞生物学 催化作用 病理
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3422876
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3023268
关于积分的说明 8903915
捐赠科研通 2710663
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1486639
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 687127
邀请新用户注册赠送积分活动 682330