卤化物钙钛矿：由亚价键赋能的第三代光伏材料
材料科学
2020-12-08 v1
摘要
第三代光伏(PV)材料兼具多种优越性质，包括高光吸收率与由小有效质量促成的大载流子迁移率。卤化物钙钛矿(ABX3，其中X为I、Br或Cl)目前似乎是最有前景的第三代光伏材料。其光电性质由B-X键主导。量子化学键分析表明，该键显著不同于离子键、金属键或共价键。相反，由于相邻原子间共享约一个p电子，它更应被视为亚价的(metavalent)。由此形成的σ键为半满，导致显著的光吸收。电子转移与晶格畸变打开适中的带隙，从而产生具有小有效质量的载流子。因此，亚价键解释了卤化物钙钛矿优异的光伏性质。这一点总结于一张不同键类型的图谱中，该图谱为设计第三代光伏材料提供了蓝图。
引用
@article{arxiv.2012.03794,
title = {Halide perovskites: third generation photovoltaic materials empowered by metavalent bonding},
author = {Matthias Wuttig and Carl-Friedrich Schoen and Mathias Schumacher and John Robertson and Pavlo Golub and Eric Bousquet and Jean-Yves Raty},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.03794},
year = {2020}
}