CH3NH3PbX3 perovskite light absorber: structure
In perovskite structures with the general formula of ABX3 (X = oxygen,
carbon, nitrogen or halogen), A cation is occupied in a cubooctahedral
site and B cation is occupied in an octahedral site
(Fig. 2). When O2 anion is used, A and B are usually divalent
and tetravalent, respectively. However, perovskite containing halogen
anions allow monovalent and divalent cations in A and B
sites, respectively, to fulfill charge neutrality. In CH3NH3PbI3, the
A-site cation is CH3NH3
+ and the B-site cation is Pb2+, as shown in
Fig. 2b.
The formability of perovskite is estimated based on its geometric
tolerance factor (t) [15], t = (rA + rX)/[H2(rB + rX)], where rA, rB and
rX are the effective ionic radii for A, B and X ions, respectively.
For
transition metal cations containing oxide perovskite, an ideal
cubic perovskite is expected when t = 1 while octahedral distortion
is expected when t < 1 [16]. Symmetry also decreases for t < 1,
which may affect electronic properties [16]. For alkali metal halide
perovskite, formability is expected for 0.813 < t < 1.107 [17]. In
Table 1, the rA in APbX3 (X = Cl, Br, I) perovskite was calculated for
t = 0.8 and t = 1 based on effective ionic radii [18]. A cations with
radii between 1.60 A° and 2.50 A°
were found to form perovskite
structures. Thus, methylammonium cation is suitable for lead
halide perovskite because its ionic radius is 1.8 A°. Since the tolerance
factor of CH3NH3PbI3 was calculated as 0.83, deviation from an ideal cubic structure is expected. Figure 3 shows the X-ray
diffraction pattern of powder CH3NH3PbI3 formed from reaction
between CH3NH3I and PbI2. The peaks were indexed as a tetragonal
phase with lattice parameters of a = b = 8.883 A°
and c = 12.677 A°
CH3NH3PbX3 perovskite ดูดซับแสง: โครงสร้างในโครงสร้าง perovskite มีสูตรทั่วไปของ ABX3 (X =ออกซิเจนคาร์บอน ไนโตรเจน หรือฮาโลเจน), ไอออน A จะครอบครองใน cubooctahedralไซต์และ B รกจะครอบครองในไซต์แปดด้าน(2 รูป) เมื่อมีใช้ไอออน O2, A และ B มี divalent มักจะและ tetravalent ตามลำดับ อย่างไรก็ตาม perovskite ที่ประกอบด้วยฮาโลเจนนไอออนให้แคทไอออน monovalent และ divalent ใน A และ Bเว็บไซต์ ตามลำดับ เพื่อตอบสนองค่าความเป็นกลาง ใน CH3NH3PbI3 การไอออน A ไซต์เป็น CH3NH3+ และไอออนบีไซต์ Pb2 + ดังที่แสดงในรูปที่ 2bการขึ้นรูปของ perovskite จะประเมินโดยการของเรขาคณิตปัจจัยค่าเผื่อ (t) [15] t = (rA + rX) / [H2(rB + rX)], ที่ rA, rB และrX คือ รัศมีไอออนประสิทธิภาพ สำหรับ A, B และ X ไอออน ตามลำดับ สำหรับแคทไอออนเปลี่ยนโลหะที่ประกอบด้วยออกไซด์ perovskite เหมาะคาดว่า perovskite ลูกบาศก์เมื่อ t = 1 ในขณะที่บิดเบือนแปดด้านคาดว่าเมื่อ t < 1 [16] สมมาตรยังลด t < 1ซึ่งอาจมีผลต่อคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ [16] สำหรับคราบโลหะแอลคาไลคาดว่าจะขึ้นรูป perovskite 0.813 < t < 1.107 [17] ในตารางที่ 1, rA ใน APbX3 (X = Cl, Br ฉัน) perovskite คำนวณสำหรับt = 0.8 และ t = 1 อิงประสิทธิภาพรัศมีไอออน [18] แคทไอออนด้วยรัศมีระหว่าง 1.60 A °ถึง 2.50 A °พบว่า perovskite ฟอร์มโครงสร้าง ดังนั้น รก methylammonium เหมาะสำหรับลูกค้าเป้าหมายไลด์ perovskite เนื่องจากรัศมีของไอออน 1.8 A ° ตั้งแต่ค่าเผื่อคำนวณสัดส่วนของ CH3NH3PbI3 เป็น 0.83 คาดว่าเบี่ยงเบนจากโครงสร้างลูกบาศก์เหมาะ รูปที่ 3 แสดง X-rayรูปแบบกระจายของผง CH3NH3PbI3 เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาระหว่าง CH3NH3I และ PbI2 ยอดถูกทำดัชนีเป็นการตอนเฟสกับตาข่ายพารามิเตอร์ของเครื่อง = b = 8.883 A °และ c = A 12.677 °
การแปล กรุณารอสักครู่..
