Thermodynamic Origin of Photoinstability in the CH3NH3Pb(I1-xBrx)3 Hybrid Halide Perovskite Alloy.
Thermodynamic Origin of Photoinstability in the CH3NH3Pb(I1-xBrx)3 Hybrid Halide Perovskite Alloy.
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DOI：
10.1021/acs.jpclett.6b00226
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发表时间：
2016-03-17
影响因子：
5.7
通讯作者：
Walsh, Aron
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Brivio, Federico;Caetano, Clovis;Walsh, Aron
碘化物、溴化物和氯化物的固溶体的形成提供了控制用于光伏应用的混合卤化物钙钛矿半导体的结构、带隙和稳定性的手段。我们报告的计算调查的CH 3 NH3 PbI 3/CH 3 NH3 PbBr 3合金从密度泛函理论与热力学分析内进行的广义准化学近似。我们构建了相图并确定了大的混溶性间隙，临界温度为343 K。在一些混合卤化物太阳能电池中观察到的光不稳定性解释的合金形成的热力学，其中一个最初均匀的解决方案是受调幅分解与I和Br-丰富的阶段，这是进一步复杂的由广泛的亚稳区域定义的双结点线。
The formation of solid-solutions of iodide, bromide, and chloride provides the means to control the structure, band gap, and stability of hybrid halide perovskite semiconductors for photovoltaic applications. We report a computational investigation of the CH3NH3PbI3/CH3NH3PbBr3 alloy from density functional theory with a thermodynamic analysis performed within the generalized quasi-chemical approximation. We construct the phase diagram and identify a large miscibility gap, with a critical temperature of 343 K. The observed photoinstability in some mixed-halide solar cells is explained by the thermodynamics of alloy formation, where an initially homogeneous solution is subject to spinodal decomposition with I and Br-rich phases, which is further complicated by a wide metastable region defined by the binodal line.
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