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混合卤化物钙钛矿中的电荷载流子迁移率

材料科学 2016-01-29 v2

摘要

我们结合包含 van der Waals 相互作用的密度泛函理论 (density functional theory) 与弛豫时间近似下的扩散输运 Boltzmann 理论,研究了混合卤化物钙钛矿的电荷输运性质。我们发现电子迁移率在 5-10 cm2^2V1^{-1}s1^{-1} 范围内,空穴迁移率在 1-5 cm2^2V1^{-1}s1^{-1} 范围内,具体数值取决于所研究的晶体结构和掺杂水平。这些结果与近期实验吻合良好,并将弛豫时间设定为约 1 ps,即室温下分子旋转的时间尺度。对于室温四方相,我们探索了有机阳离子的两种可能取向,发现迁移率相对于分子轴的方向表现出显著的各向异性。这主要是由于 PbI3_3 八面体对称性破缺的方式所致。有趣的是,我们发现用 Cl 取代 I 对迁移率的影响较小。我们的分析表明,载流子迁移率可能并非决定此类材料高太阳能收集效率的关键因素。

关键词

引用

@article{arxiv.1411.7904,
  title  = {Charge carrier mobility in hybrid halide perovskites},
  author = {Carlo Motta and Fedwa El Mellouhi and Stefano Sanvito},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1411.7904},
  year   = {2016}
}

备注

5 pages, 4 figures