Dimerization of Organic Cations Triggered by Self-Interstitials Enhances the Stability and Carrier Lifetime of FAPbI 3 Perovskites

甲脒 化学 钙钛矿(结构) 共价键 碘化物 光化学 脱质子化 氢键 单独一对 化学物理 八面体 三卤化物 重组 载流子寿命 结晶学 光激发 非共价相互作用 结构稳定性 密度泛函理论 静电
作者
Pingzhi Zhang,Qinxue Zhang,Di Lei,Ran Jia,Oleg V. Prezhdo,Wei Li
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:26 (10): 3615-3623 被引量:1
标识
DOI:10.1021/acs.nanolett.6c00437
摘要

Intrinsic structural instability and nonradiative recombination limit the long-term performance of formamidinium lead iodide (FAPbI3). Using ab initio nonadiabatic molecular dynamics, we identify a novel FA dimerization mechanism and its impact on structural stability and carrier dynamics. FA dimerization proceeds via a self-interstitial mechanism and formation of noncovalent parallel dimers within a single A-site cavity. This configuration strengthens hydrogen bonding with surrounding [PbI6]4– octahedra, promotes octahedral tilting, suppresses low-frequency Pb–I vibrations, and reduces nonadiabatic coupling, resulting in ∼50% longer carrier lifetimes relative to that of the nondimerized system. In contrast, FA deprotonation generates deep trap states that dramatically accelerate nonradiative recombination. Importantly, FA dimerization in defective lattices activates nitrogen lone pairs, inducing C–C covalent and N–Pb coordination bonding. These interactions eliminate midgap states, restore hydrogen bonding, suppress dynamic disorder, and reestablish long carrier lifetimes. Together, these results establish FA dimerization as an intrinsic stabilization and defect-passivation mechanism in perovskite optoelectronic materials.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
zzxsz发布了新的文献求助10
1秒前
Dr.Dream完成签到,获得积分0
3秒前
打打应助zzz采纳,获得10
3秒前
123发布了新的文献求助10
4秒前
Akim应助柔弱糖豆采纳,获得10
6秒前
快乐的荠关注了科研通微信公众号
9秒前
奋斗小真完成签到,获得积分10
10秒前
爆米花应助zzxsz采纳,获得10
11秒前
NexusExplorer应助wangying采纳,获得10
12秒前
mcu完成签到 ,获得积分10
12秒前
隐形曼青应助落后醉易采纳,获得10
13秒前
咎不可完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
学术办公室主任完成签到,获得积分10
15秒前
18秒前
18秒前
青海盐湖所李阳阳完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
脑洞疼应助张伟采纳,获得10
20秒前
21秒前
21秒前
科研通AI6.2应助1900采纳,获得10
22秒前
22秒前
23秒前
天天天才发布了新的文献求助10
23秒前
熊猫完成签到,获得积分0
23秒前
23秒前
25秒前
27秒前
MX发布了新的文献求助30
27秒前
Grace发布了新的文献求助10
28秒前
Nonono完成签到,获得积分10
29秒前
就但是v发布了新的文献求助10
29秒前
张伟完成签到,获得积分10
29秒前
共享精神应助ying采纳,获得10
30秒前
盼盼小面包完成签到 ,获得积分10
31秒前
忽悠老羊完成签到 ,获得积分10
33秒前
yzk关闭了yzk文献求助
34秒前
35秒前
就但是v完成签到,获得积分20
37秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Markov Chain Monte Carlo 5000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Evidence Summary. Injection (subcutaneous):op- timal administration 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7494657
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9085990
关于积分的说明 19378376
捐赠科研通 7106397
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3249772
关于科研通互助平台的介绍 2419161
邀请新用户注册赠送积分活动 2235499