无机/有机碘化铅钙钛矿界面中的 Rashba-Dresselhaus 效应
材料科学
2018-08-16 v3
摘要
尽管对太阳能电池效率至关重要，钙钛矿太阳能电池与相邻载流子传输层之间界面的有趣现象却鲜有揭示。本文中，我们利用密度泛函理论和高于立方相温度的从头算分子动力学（AIMD）模拟表明，与石墨烯或 TiO2 电荷传输介质界面化的 PbI/AI 封端的碘化铅钙钛矿（APbI；A=Cs/甲基铵(MA)）表现出显著且稳健的 Rashba-Dresselhaus（RD）效应。在 PbI 封端的石墨烯/CsPbI3(001) 界面处，朝向石墨烯的铁电畸变促进了破缺反演场。在 MAI 封端的 TiO2/MAPbI(001) 界面处，通过短强氢键朝向 TiO2 生根对齐的 MA 以及伴随的 PbI 畸变即使在 330 K 以上也保持了 RD 相互作用。与体相不同，界面处即使在高温下也稳健的 RD 效应将直接型能带变为间接型以抑制电子和空穴的复合，从而使这些累积的载流子克服钙钛矿与电荷传输材料间的势垒，提升了太阳能电池效率。
引用
@article{arxiv.1801.05531,
title = {Rashba-Dresselhaus Effect in Inorganic/Organic Lead Iodide Perovskite Interfaces},
author = {Chang Woo Myung and Saqib Javaid and Kwang S. Kim and Geunsik Lee},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.05531},
year = {2018}
}
备注
4 figures, 1 table