通过温度依赖结构分析理解卤化物钙钛矿CsPbI$_3$的不稳定性
材料科学
2020-07-08 v1 应用物理
摘要
尽管卤化物钙钛矿在太阳能电池中备受关注，全无机钙钛矿CsPbI在室温下不稳定的原因仍不明了。本文通过单晶X射线衍射与粉末对分布函数（PDF）测量，表征了100至295 K范围内的块体钙钛矿CsPbI，以阐明其热力学不稳定性。Cs在100至150 K占据单一位点，而在175至295 K分裂为两个位点，其中第二位点具有较低的有效配位数，结合其他结构参数表明Cs在其配位多面体中发生 rattling（振荡）。PDF测量揭示，在晶胞尺度上，Pb-I八面体同时发生严重畸变，其中一个I-Pb-I角接近82°而非理想的90°。Cs的振荡、较少的Cs-I接触以及高度的八面体畸变共同导致了钙钛矿相CsPbI的不稳定性。这些结果提供了详细的结构信息，或有助于设计更稳定的CsPbI及其他全无机钙钛矿以用于太阳能电池。
引用
@article{arxiv.2002.10912,
title = {Understanding the Instability of the Halide Perovskite CsPbI$_3$ through Temperature-Dependent Structural Analysis},
author = {Daniel B. Straus and Shu Guo and Milinda Abeykoon and Robert J. Cava},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.10912},
year = {2020}
}
备注
21 pages including supporting information. 4 figures, 7 supporting figures, 2 supporting tables