ACS Energy Lett.：无铅双钙钛矿的光激发研究

兔兔

2020-01-03

块状混合有机无机卤化物钙钛矿（OIHP）及其衍生体系已完全改变了现代廉价光伏（PV）的情况，如今的钙钛矿太阳能电池（PSC）的转换效率（PCE）可以高达23％。尽管基于原型化合物MAPbX₃（MA=CH₃NH₃⁺，甲基铵；X=卤化物）的PSC作为光收集器达到了如此高的PCE，但仍然存在与装置稳定性和毒性有关的问题。基于此，佩鲁贾大学的Giacomo Giorgi等人讨论了Cs₂AgBiBr₆（无铅双钙钛矿的原型化合物）的光激发性质。这种四元材料显示出间接电子带隙，其电子吸收带宽于2 eV。通过初始激发态的方法，我们证明了第一个吸收峰是由一个束缚的直接激子（布里渊带的X点）引起的，而光致发光谱是用声子辅助的间接束缚激子与转移动量沿L-X和Γ-X方向的辐射复合来解释。为了解决金属和卤化物原子在此类材料的电子和光学性质中的作用，团队研究了另外两种三元双钙钛矿，即Cs₂In₂X₆（X=F、Br）。基于对吸收系数和最小间隙的准确确定，估计了基于此类化合物的太阳能电池在光谱上受限的最大效率，为它们在光伏中的应用提供了相关信息。

Maurizia Palummo, Eduardo Berrios, Daniele Varsano, Giacomo Giorgi. Optical Excitations of Lead-free Double Perovskites by Ab-initio Excited-State Methods. ACS Energy Letters 2020.

DOI: 10.1021/acsenergylett.9b02593

原文链接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.9b02593