Doorgaan naar hoofdnavigatie Doorgaan naar zoeken Ga verder naar hoofdinhoud

Defects in Halide Perovskites: Does It Help to Switch from 3D to 2D?

Onderzoeksoutput: Bijdrage aan tijdschriftTijdschriftartikelAcademicpeer review

190 Downloads (Pure)

Samenvatting

Two-dimensional (2D) organic-inorganic hybrid iodide perovskites have been put forward in recent years as stable alternatives to their three-dimensional (3D) counterparts. Using first-principles calculations, we demonstrate that equilibrium concentrations of point defects in the 2D perovskites PEA2PbI4, BA2PbI4, and PEA2SnI4 (PEA, phenethylammonium; BA, butylammonium) are much lower than in comparable 3D perovskites. Bonding disruptions by defects are more destructive in 2D than in 3D networks, making defect formation energetically more costly. The stability of 2D Sn iodide perovskites can be further enhanced by alloying with Pb. Should, however, point defects emerge in sizable concentrations as a result of nonequilibrium growth conditions, for instance, then those defects likely hamper the optoelectronic performance of the 2D perovskites, as they introduce deep traps. We suggest that trap levels are responsible for the broad sub-bandgap emission in 2D perovskites observed in experiments.

Originele taal-2Engels
Pagina's (van-tot)2343-2350
Aantal pagina's8
TijdschriftACS Energy Letters
Volume9
Nummer van het tijdschrift5
Vroegere onlinedatum23 apr. 2024
DOI's
StatusGepubliceerd - 10 mei 2024

Financiering

FinanciersFinanciernummer
Shell
Technische Universiteit Eindhoven
China Scholarship Council201806420038
Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek15CST04-2

    Duurzame ontwikkelingsdoelstellingen van de VN

    Deze output draagt bij aan de volgende duurzame ontwikkelingsdoelstelling(en)

    1. SDG 7 – Betaalbare en schone energie
      SDG 7 – Betaalbare en schone energie

    Vingerafdruk

    Duik in de onderzoeksthema's van 'Defects in Halide Perovskites: Does It Help to Switch from 3D to 2D?'. Samen vormen ze een unieke vingerafdruk.

    Citeer dit