牛津大学Robert L. Z. Hoye团队最新NC:将卤化物钙钛矿纳米晶体的缺陷耐受性扩展到热载流子冷却动力学

文摘   2024-09-17 20:16   瑞士  

缺陷耐受性是高效铅卤化物钙钛矿材料的关键促成因素,但目前的理解主要集中在带边(冷)载流子上,而热载流子是否也能表现出缺陷耐受性则存在很大争议。基于此,牛津大学Robert L. Z. Hoye团队在本文中通过研究故意引入的陷阱如何影响CsPbX3纳米晶体(X = Br、I或混合物)中的热载流子弛豫来解决该领域的这一重要空白,相关成果于2024年9月16日发表于Nature Communications期刊。使用飞秒带间和带内光谱,以及能量相关的光致发光测量和动力学建模,发现热载流子在CsPbX3中并非普遍具有缺陷耐受性,但与冷载流子的缺陷耐受性密切相关,需要存在浅陷阱(如 CsPbI3)。研究发现,热载流子直接被陷阱捕获,而不是经过中间冷载流子,更深的陷阱会导致更快的热载流子冷却,从而减少热声子瓶颈和俄歇再加热的影响。这项工作为缺陷如何影响热载流子提供了重要的见解,这对于设计热载流子太阳能电池、多激子产生和光增益介质的材料具有重要意义。

论文信息:Ye, J., Mondal, N., Carwithen, B.P. et al. Extending the defect tolerance of halide perovskite nanocrystals to hot carrier cooling dynamics. Nat Commun 15, 8120 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-52377-4

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