溴化铅钙钛矿电子结构中实验观测到的缺陷容忍性
材料科学
2023-05-09 v1
摘要
材料中的点缺陷容忍性可延长使用寿命，对社会可持续性至关重要，而建立设计此类性质的框架是材料科学中的一大挑战。利用三种原型单晶溴化铅钙钛矿以及基于同步辐射的高分辨 X 射线谱，我们揭示了 A 位阳离子在调控光生缺陷影响方面出乎意料的关键作用。有机 A 位阳离子的氢键促进了溴化铅键的化学柔性，从而减轻了溴空位的自掺杂效应。部分离子性的溴化铅键对电子能带边的贡献，在缺陷形成时键的离子性增强，减轻了降解过程中电子结构的再杂化。这些发现揭示了材料中缺陷容忍性的两条新的普适设计原则。我们的结果阐明了卤化物钙钛矿中缺陷容忍性的基础，并对缺陷计算、所有基于光束的光物理性质的测量以及钙钛矿太阳能电池技术具有意义。
引用
@article{arxiv.2305.04014,
title = {Experimentally observed defect tolerance in the electronic structure of lead bromide perovskites},
author = {Gabriel J. Man and Aleksandr Kalinko and Dibya Phuyal and Pabitra K. Nayak and Håkan Rensmo and Sergei M. Butorin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.04014},
year = {2023}
}