Anharmonicity and Disorder in the Black Phases of CsPbI3 used for Stable Inorganic Perovskite Solar Cells
| Autor: | Mercouri G. Kanatzidis, Jacky Even, Claudine Katan, Constantinos C. Stoumpos, Jean-Marc Jancu, Arthur Marronnier, van Bonnassieux, Guido Roma, Soline Boyer-Richard, Laurent Pedesseau |
|---|---|
| Přispěvatelé: | Laboratoire de physique des interfaces et des couches minces [Palaiseau] (LPICM), École polytechnique (X)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Service de recherches de métallurgie physique (SRMP), Département des Matériaux pour le Nucléaire (DMN), CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Institut des Fonctions Optiques pour les Technologies de l'informatiON (Institut FOTON), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie (ENSSAT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Institut des Sciences Chimiques de Rennes (ISCR), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Northwestern University [Evanston], Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Nationale Supérieure des Sciences Appliquées et de Technologie (ENSSAT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) |
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2018 |
| Předmět: |
[PHYS]Physics [physics]
Materials science Phonon Transition temperature Anharmonicity 02 engineering and technology 010402 general chemistry 021001 nanoscience & nanotechnology 7. Clean energy 01 natural sciences 0104 chemical sciences Chemical physics Phase (matter) Metastability [CHIM]Chemical Sciences Density functional theory 0210 nano-technology Rashba effect Perovskite (structure) |
| Zdroj: | IEEE Xplore Digital Library 7th World Conference on Photovoltaic Energy Conversion (WCPEC-7) 7th World Conference on Photovoltaic Energy Conversion (WCPEC-7), Jun 2018, Waikoloa, United States. pp.1715-1717, ⟨10.1109/PVSC.2018.8547769⟩ |
| DOI: | 10.1109/PVSC.2018.8547769⟩ |
| Popis: | International audience; Hybrid perovskite materials have emerged over the past five years as absorber layers for new high-efficiency yet low-cost solar cells (PSCs) that combine the advantages of organic and inorganic semiconductors. Here, employing the linear response (DFPT) approach of Density Functional Theory (DFT) and frozen phonon calculations, we reveal strong anharmonic effects in the inorganic CsPbI3 perovskite. We also show through high resolution in-situ synchrotron XRD measurements that CsPbI3 can be undercooled below its transition temperature and temporarily maintained in its perovskite structure down to room temperature, stabilizing a metastable perovskite polytype (black γ-phase) crucial for photovoltaic applications. Among the four phases of CsPbI3, we found that this phase is the only one to behave harmonically around equilibrium. Last, we explain the Rashba effect in these materials as a consequence of the symmetry breaking induced by the double-well instabilities. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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