ACS Energy Letter：CsPbI3钙钛矿中六方相掺杂的混合晶相分析

纳米技术

2020-06-08

在铅基钙钛矿材料中，黑色晶体/黄色晶体之间的转化是活性降低的主要原因，伦敦帝国学院Aron Walsh作为通讯作者和庆北国立大学、苏州大学的研究者等对混合晶相进行模拟，结果显示了其中较小的热动力学作用（容易在钙钛矿相中掺杂六方相）、较大的电子相关性质。

在铅基钙钛矿中，相变的过程中伴随着拐角共用和面共用之间的配位变化过程，比如在CsPbI₃中拐角共用的情况中构成立方相（3C），面共用的情况中构成六方相（2H），此外还有两种11H结构的CsPbI₃材料（其中分别在材料的层中分别通过拐角共用/面共用结合）。作者通过DFT计算对几种不同结构的CsPbI₃稳定性进行表征，结果显示2H晶相的材料稳定性最高。同时作者发现，CsPbI₃堆叠过程中的结构变化进行较容易，不需要较大的热力学能量。

本文要点：

（1）

对电子相关进行分析，作者发现了混合堆叠模型中显示更大的间接能带结构，并通过带边的电子密度、静电势、核能级分布情况对能带结构进行分析：结果显示，拐角共用的区域会得到较低的导带，但是较高的价带会在拐角共用/面公用区域中形成。作者发现，六方相的掺杂相非常容易在钙钛矿相中形成，并且起到抑制空穴传输作用，同时这种混合相结构为钙钛矿的新应用提供了可能。

参考文献

Ji-Sang Park, Zhenzhu Li, Jacob Wilson, Wan-Jian Yin, and Aron Walsh*

Hexagonal Stacking Faults Act as Hole Blocking Layers in Lead Halide Perovskites, ACS Energy Letter 2020

DOI：10.1021/acsenergylett.0c01124

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.0c01124