揭示 CH3NH3PbI3/石墨烯界面处热载流子收集的之字形路径
材料科学
2021-03-18 v1 计算物理
摘要
捕获由远高于带隙能量的光子激发的光生深带热载流子，对光伏与光电子应用具有重要意义，因其直接关系到光子到电子转换的量子效率。通过时间分辨光致发光与前沿的时域密度泛函理论，我们揭示有机-无机杂化钙钛矿中的光生热载流子偏好一条之字形的界面电荷转移路径，即在达到电荷分离态之前，热载流子在 CH3NH3PbI3 与石墨烯之间来回转移。受量子相干与层间振动模式驱动，该半导体-石墨烯界面的路径耗时约 400 飞秒，远快于 CH3NH3PbI3 内部的弛豫过程（数皮秒）。我们进一步证明，该路径的转移速率可由界面缺陷进一步增强。我们的工作为在复杂半导体-石墨烯界面处热载流子动力学的基础理解与精确调控提供了新见解，为高效光伏与光电器件优化铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2007.13338,
title = {Unravelling a Zigzag Pathway for Hot-Carrier Collection at CH3NH3PbI3/Graphene Interfaces},
author = {Jin Zhang and Hao Hong and Jincan Zhang and Chunchun Wu and Hailin Peng and Kaihui Liu and Sheng Meng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.13338},
year = {2021}
}