Multinuclear NMR as a tool for studying local order and dynamics in CH3NH3PbX3(X = Cl, Br, I) hybrid perovskites

Autor: Thierry Bataille, Claudine Katan, Jean-Claude Ameline, Laurent Le Pollès, Emmanuelle Deleporte, Bruno Alonso, Khaoula Jemli, Régis Gautier, Claire Roiland, Gaëlle Trippé-Allard, Jacky Even
Přispěvatelé: Institut des Sciences Chimiques de Rennes (ISCR), 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)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES), Laboratoire Aimé Cotton (LAC), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Photophysique et Photochimie Supramoléculaires et Macromoléculaires (PPSM), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Charles Gerhardt Montpellier - Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux de Montpellier (ICGM ICMMM), Université Montpellier 1 (UM1)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Physique de Rennes (IPR), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Fonctions Optiques pour les Technologies de l'informatiON (FOTON), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-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)-Télécom Bretagne, Cellule Energie du CNRS (SOLHYBTRANS Project)University of Rennes 1 (Action Incitative, D ́efis Scientifiques Emergents 2015). Banque Populaire de l’Ouest for its financial support (Grant PEROPHOT 2015). Rennes Métropole and Région Betagne (FEDER), European Project: 687008,H2020,H2020-FETOPEN-2014-2015-RIA,GOTSolar(2016), 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)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut de Chimie du CNRS (INC), 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)-Télécom Bretagne-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), 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), Institut Charles Gerhardt Montpellier - Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux de Montpellier (ICGM), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes (UR)-Université européenne de Bretagne - European University of Brittany (UEB)-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)-Télécom Bretagne-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Rok vydání: 2016
Předmět:
Zdroj: Physical Chemistry Chemical Physics
Physical Chemistry Chemical Physics, Royal Society of Chemistry, 2016, Physical chemistry of hybrid perovskite solar cells, 18 (39), pp.27133-27142. ⟨10.1039/C6CP02947G⟩
Physical Chemistry Chemical Physics, 2016, Physical chemistry of hybrid perovskite solar cells, 18 (39), pp.27133-27142. ⟨10.1039/C6CP02947G⟩
Phys. Chem. Chem. Phys.
ISSN: 1463-9084
1463-9076
DOI: 10.1039/c6cp02947g
Popis: We report on 207Pb, 79Br, 14N, 1H, 13C and 2H NMR experiments for studying the local order and dynamics in hybrid perovskite lattices. 207Pb NMR experiments conducted at room temperature on a series of MAPbX3 compounds (MA = CH3NH3+; X = Cl, Br and I) showed that the isotropic 207Pb NMR shift is strongly dependent on the nature of the halogen ions. Therefore 207Pb NMR appears to be a very promising tool for the characterisation of local order in mixed halogen hybrid perovskites. 207Pb NMR on MAPbBr2I served as a proof of concept. Proton, 13C and 14N NMR experiments confirmed the results previously reported in the literature. Low temperature deuterium NMR measurements, down to 25 K, were carried out to investigate the structural phase transitions of MAPbBr3. Spectral lineshapes allow following the successive phase transitions of MAPbBr3. Finally, quadrupolar NMR lineshapes recorded in the orthorhombic phase were compared with simulated spectra, using DFT calculated electric field gradients (EFG). Computed data do not take into account any temperature effect. Thus, the discrepancy between the calculated and experimental EFG evidences the fact that MA cations are still subject to significant dynamics, even at 25 K.
Databáze: OpenAIRE
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