Solution growth of single crystal methylammonium lead halide perovskite nanostructures for optoelectronic and photovoltaic applications

Journal of the American Chemical Society

Volumn 137, Issue 17, 2015, Pages 5810-5818

  Fu, Yongping ^a   Meng, Fei ^a   Rowley, Matthew B ^a   Thompson, Blaise J ^a   Shearer, Melinda J ^a   Ma, Dewei ^a   Hamers, Robert J ^a   Wright, John C ^a   Jin, Song ^a  

^a UNIVERSITY OF WISCONSIN MADISON   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CARRIER LIFETIME; CONVERSION EFFICIENCY; CRYSTAL GROWTH; CRYSTALLINE MATERIALS; GRAIN BOUNDARIES; GROWTH (MATERIALS); NANORODS; NANOSTRUCTURES; NANOWIRES; PEROVSKITE; PHOTONIC DEVICES; SEMICONDUCTOR GROWTH; SOLAR CELLS; SOLAR POWER GENERATION; SYNTHESIS (CHEMICAL);

CRYSTALLINE NANOSTRUCTURE; HYBRID ORGANIC-INORGANIC; PHOTOPHYSICAL PROPERTIES; PHOTOVOLTAIC APPLICATIONS; PHOTOVOLTAIC PERFORMANCE; POWER CONVERSION EFFICIENCIES; ROOM-TEMPERATURE PHOTOLUMINESCENCE; SINGLE CRYSTAL NANOWIRES;

SINGLE CRYSTALS;

HALIDE; LEAD; METHYLAMMONIUM; METHYLAMMONIUM LEAD HALIDE PEROVSKITE NANOCRYSTAL; NANOCRYSTAL; PEROVSKITE; UNCLASSIFIED DRUG;

ABSORPTION SPECTROSCOPY; ARTICLE; CRYSTAL STRUCTURE; CRYSTALLIZATION; DISSOLUTION; ELECTRON BEAM; HYDROLYSIS; LIGHT ABSORPTION; PHOTOLUMINESCENCE; REACTION ANALYSIS; REACTION TIME; X RAY DIFFRACTION;

EID: 84928957742     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jacs.5b02651     Document Type: Article

References (63)

1. Kim, H. S.; Lee, C. R.; Im, J. H.; Lee, K. B.; Moehl, T.; Marchioro, A.; Moon, S. J.; Humphry-Baker, R.; Yum, J. H.; Moser, J. E.; Gratzel, M.; Park, N. G. Sci. Rep. 2012, 2, 591
2. Lee, M. M.; Teuscher, J.; Miyasaka, T.; Murakami, T. N.; Snaith, H. J. Science 2012, 338, 643
3. Burschka, J.; Pellet, N.; Moon, S. J.; Humphry-Baker, R.; Gao, P.; Nazeeruddin, M. K.; Gratzel, M. Nature 2013, 499, 316
4. Liu, M. Z.; Johnston, M. B.; Snaith, H. J. Nature 2013, 501, 395
5. Stranks, S. D.; Eperon, G. E.; Grancini, G.; Menelaou, C.; Alcocer, M. J. P.; Leijtens, T.; Herz, L. M.; Petrozza, A.; Snaith, H. J. Science 2013, 342, 341
6. Xing, G. C.; Mathews, N.; Sun, S. Y.; Lim, S. S.; Lam, Y. M.; Gratzel, M.; Mhaisalkar, S.; Sum, T. C. Science 2013, 342, 344
7. Green, M. A.; Ho-Baillie, A.; Snaith, H. J. Nat. Photonics 2014, 8, 506
8. Tan, Z. K.; Moghaddam, R. S.; Lai, M. L.; Docampo, P.; Higler, R.; Deschler, F.; Price, M.; Sadhanala, A.; Pazos, L. M.; Credgington, D.; Hanusch, F.; Bein, T.; Snaith, H. J.; Friend, R. H. Nat. Nanotechnol. 2014, 9, 687
9. Xing, G. C.; Mathews, N.; Lim, S. S.; Yantara, N.; Liu, X. F.; Sabba, D.; Gratzel, M.; Mhaisalkar, S.; Sum, T. C. Nat. Mater. 2014, 13, 476
10. Deschler, F.; Price, M.; Pathak, S.; Klintberg, L. E.; Jarausch, D. D.; Higler, R.; Huttner, S.; Leijtens, T.; Stranks, S. D.; Snaith, H. J.; Atature, M.; Phillips, R. T.; Friend, R. H. J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 1421
11. Zhou, H. P.; Chen, Q.; Li, G.; Luo, S.; Song, T. B.; Duan, H. S.; Hong, Z. R.; You, J. B.; Liu, Y. S.; Yang, Y. Science 2014, 345, 542
12. Jeon, N. J.; Noh, J. H.; Kim, Y. C.; Yang, W. S.; Ryu, S.; Seok, S. I. Nat. Mater. 2014, 13, 897
13. Snaith, H. J. J. Phys. Chem. Lett. 2013, 4, 3623
14. Ball, J. M.; Lee, M. M.; Hey, A.; Snaith, H. J. Energy Environ. Sci. 2013, 6, 1739
15. Liu, D. Y.; Kelly, T. L. Nat. Photonics 2014, 8, 133
16. Malinkiewicz, O.; Yella, A.; Lee, Y. H.; Espallargas, G. M.; Graetzel, M.; Nazeeruddin, M. K.; Bolink, H. J. Nat. Photonics 2014, 8, 128
17. Chen, Q.; Zhou, H. P.; Hong, Z. R.; Luo, S.; Duan, H. S.; Wang, H. H.; Liu, Y. S.; Li, G.; Yang, Y. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 622
18. Crossland, E. J. W.; Noel, N.; Sivaram, V.; Leijtens, T.; Alexander-Webber, J. A.; Snaith, H. J. Nature 2013, 495, 215
19. Im, J. H.; Jang, I. H.; Pellet, N.; Gratzel, M.; Park, N. G. Nat. Nanotechnol. 2014, 9, 927
20. Abate, A.; Saliba, M.; Hollman, D. J.; Stranks, S. D.; Wojciechowski, K.; Avolio, R.; Grancini, G.; Petrozza, A.; Snaith, H. J. Nano Lett. 2014, 14, 3247
21. Noel, N. K.; Abate, A.; Stranks, S. D.; Parrott, E. S.; Burlakov, V. M.; Goriely, A.; Snaith, H. J. ACS Nano 2014, 8, 9815
22. Nie, W.; Tsai, H.; Asadpour, R.; Blancon, J. C.; Neukirch, A. J.; Gupta, G.; Crochet, J. J.; Chhowalla, M.; Tretiak, S.; Alam, M. A.; Wang, H. L.; Mohite, A. D. Science 2015, 347, 522
23. Dong, Q.; Fang, Y.; Shao, Y.; Mulligan, P.; Qiu, J.; Cao, L.; Huang, J. Science 2015, 347, 967
24. Shi, D.; Adinolfi, V.; Comin, R.; Yuan, M.; Alarousu, E.; Buin, A.; Chen, Y.; Hoogland, S.; Rothenberger, A.; Katsiev, K.; Losovyj, Y.; Zhang, X.; Dowben, P. A.; Mohammed, O. F.; Sargent, E. H.; Bakr, O. M. Science 2015, 347, 519
25. Moore, D. T.; Sai, H.; Tan, K. W.; Smilgies, D. M.; Zhang, W.; Snaith, H. J.; Wiesner, U.; Estroff, L. A. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 2350
26. Hao, F.; Stoumpos, C. C.; Liu, Z.; Chang, R. P. H.; Kanatzidis, M. G. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 16411
27. Yang, S.; Zheng, Y.; Hou, Y.; Chen, X.; Chen, Y.; Wang, Y.; Zhao, H.; Yang, H. G. Chem. Mater. 2014, 26, 6705-6710
28. Dasgupta, N. P.; Sun, J.; Liu, C.; Brittman, S.; Andrews, S. C.; Lim, J.; Gao, H.; Yan, R.; Yang, P. Adv. Mater. 2014, 26, 2137
29. Meng, F.; Morin, S. A.; Forticaux, A.; Jin, S. Acc. Chem. Res. 2013, 46, 1616
30. Kelzenberg, M. D.; Boettcher, S. W.; Petykiewicz, J. A.; Turner-Evans, D. B.; Putnam, M. C.; Warren, E. L.; Spurgeon, J. M.; Briggs, R. M.; Lewis, N. S.; Atwater, H. A. Nat. Mater. 2010, 9, 368
31. Kim, S. K.; Day, R. W.; Cahoon, J. F.; Kempa, T. J.; Song, K. D.; Park, H. G.; Lieber, C. M. Nano Lett. 2012, 12, 4971
32. Huang, M. H.; Mao, S.; Feick, H.; Yan, H. Q.; Wu, Y. Y.; Kind, H.; Weber, E.; Russo, R.; Yang, P. D. Science 2001, 292, 1897
33. Tang, J. Y.; Huo, Z. Y.; Brittman, S.; Gao, H. W.; Yang, P. D. Nat. Nanotechnol. 2011, 6, 568
34. Lu, W.; Lieber, C. M. Nat. Mater. 2007, 6, 841
35. Yan, R. X.; Gargas, D.; Yang, P. D. Nat. Photonics 2009, 3, 569
36. Caban-Acevedo, M.; Liang, D.; Chew, K. S.; DeGrave, J. P.; Kaiser, N. S.; Jin, S. ACS Nano 2013, 7, 1731
37. Tian, B.; Kempa, T. J.; Lieber, C. M. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 16
38. Liang, D.; Caban-Acevedo, M.; Kaiser, N. S.; Jin, S. Nano Lett. 2014, 14, 6754
39. Kempa, T. J.; Day, R. W.; Kim, S. K.; Park, H. G.; Lieber, C. M. Energy Environ. Sci. 2013, 6, 719
40. Ha, S. T.; X.F, L.; Zhang, Q.; Giovanni, D.; Sum, T. C.; Xiong, Q. H. Adv. Opt. Mater. 2014, 2, 838
41. Zhang, Q.; Ha, S. T.; Liu, X.; Sum, T. C.; Xiong, Q. Nano Lett. 2014, 14, 5995
42. Im, J. H.; Luo, J.; Franckevicius, M.; Pellet, N.; Gao, P.; Moehl, T.; Zakeeruddin, S. M.; Nazeeruddin, M. K.; Gratzel, M.; Park, N. G. Nano Lett. 2015, 15, 2120
43. Zhuo, S.; Zhang, J.; Shi, Y.; Huang, Y.; Zhang, B. Angew. Chem., Int. Ed. 2015, 10.1002/anie.201411956
44. Chen, Z.; Li, H.; Tang, Y.; Huang, X.; Ho, D.; Lee, S. Mater. Res. Express 2014, 1, 015034
45. Zhu, F.; Men, L.; Guo, Y.; Zhu, Q.; Bhattacharjee, U.; Goodwin, P. M.; Petrich, J. W.; Smith, E. A.; Vela, J. ACS Nano 2015, 9, 2948
46. Liang, K. N.; Mitzi, D. B.; Prikas, M. T. Chem. Mater. 1998, 10, 403
47. Baikie, T.; Fang, Y. N.; Kadro, J. M.; Schreyer, M.; Wei, F. X.; Mhaisalkar, S. G.; Graetzel, M.; White, T. J. J. Mater. Chem. A 2013, 1, 5628
48. Stoumpos, C. C.; Malliakas, C. D.; Kanatzidis, M. G. Inorg. Chem. 2013, 52, 9019
49. Kawamura, Y.; Mashiyama, H.; Hasebe, K. J. Phys. Soc. Jpn. 2002, 71, 1694
50. Benson, M. C.; Ruther, R. E.; Gerken, J. B.; Rigsby, M. L.; Bishop, L. M.; Tan, Y. Z.; Stahl, S. S.; Hamers, R. J. ACS Appl. Mater. Interfaces 2011, 3, 3110
51. Li, L. S.; Yu, Y. H.; Meng, F.; Tan, Y. Z.; Hamers, R. J.; Jin, S. Nano Lett. 2012, 12, 724
52. Poglitsch, A.; Weber, D. J. Chem. Phys. 1987, 87, 6373
53. Yamada, Y.; Nakamura, T.; Endo, M.; Wakamiya, A.; Kanemitsu, Y. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 11610
54. Manser, J. S.; Kamat, P. V. Nat. Photonics 2014, 8, 737
55. Eperon, G. E.; Burlakov, V. M.; Docampo, P.; Goriely, A.; Snaith, H. J. Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 151
56. DInnocenzo, V.; Srimath Kandada, A. R.; De Bastiani, M.; Gandini, M.; Petrozza, A. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 17730
57. Lanford, O. E.; Kiehl, S. J. J. Am. Chem. Soc. 1941, 63, 667
58. Clever, H. L.; Johnston, F. J. J. Phys. Chem. Ref. Data 1980, 9, 751-784
59. Horváth, O.; Mikó, I. J. Photochem. Photobiol., A 1998, 114, 95
60. Morin, S. A.; Bierman, M. J.; Tong, J.; Jin, S. Science 2010, 328, 476
61. Morin, S. A.; Forticaux, A.; Bierman, M. J.; Jin, S. Nano Lett. 2011, 11, 4449
62. Zhu, H.; Fu, Y.; Meng, F.; Wu, X.; Gong, Z.; Ding, Q.; Gustafsson, M. V.; Trinh, M. T.; Jin, S.; Zhu, X.-Y. Nat. Mater. 2015, 10.1038/NMAT4271
63. Docampo, P.; Ball, J. M.; Darwich, M.; Eperon, G. E.; Snaith, H. J. Nat. Commun. 2013, 4, 2761