A Bismuth-Halide Double Perovskite with Long Carrier Recombination Lifetime for Photovoltaic Applications

Journal of the American Chemical Society

Volumn 138, Issue 7, 2016, Pages 2138-2141

  Slavney, Adam H ^a   Hu, Te ^a   Lindenberg, Aaron M ^a   Karunadasa, Hemamala I ^a  

^a STANFORD UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

PEROVSKITE; PEROVSKITE SOLAR CELLS; SINGLE CRYSTALS; SOLAR ABSORBERS;

CARRIER RECOMBINATION; DOUBLE PEROVSKITE STRUCTURES; DOUBLE PEROVSKITES; OPTOELECTRONIC PROPERTIES; PEROVSKITE LATTICE; PHOTOVOLTAIC APPLICATIONS; SINGLE-CRYSTAL AND POWDER; TANDEM SOLAR CELLS;

SOLAR CELLS;

BISMUTH; HALIDE; PEROVSKITE;

ARTICLE; CRYSTAL STRUCTURE; ENCAPSULATION; FUNDAMENTAL PHOTOLUMINESCENCE; PHOTOLUMINESCENCE; PHOTOVOLTAIC; ROOM TEMPERATURE; STATIC ELECTRICITY; THERMOSTABILITY; X RAY PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY;

EID: 84959440310     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jacs.5b13294     Document Type: Article

References (40)

1. Kojima, A.; Teshima, K.; Shirai, Y.; Miyasaka, T. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 6050 10.1021/ja809598r
2. Yang, W. S.; Noh, J. H.; Jeon, N. J.; Kim, Y. C.; Ryu, S.; Seo, J.; Seok, S. I. Science 2015, 348, 1234 10.1126/science.aaa9272
3. Noel, N. K.; Stranks, S. D.; Abate, A.; Wehrenfennig, C.; Guarnera, S.; Haghighirad, A. A.; Sadhanala, A.; Eperon, G. E.; Pathak, S. K.; Johnston, M. B.; Petrozza, A.; Herz, L. M.; Snaith, H. J. Energy Environ. Sci. 2014, 7, 3061 10.1039/C4EE01076K
4. Hao, F.; Stoumpos, C. C.; Cao, D. H.; Chang, R. P. H.; Kanatzidis, M. G. Nat. Photonics 2014, 8, 489 10.1038/nphoton.2014.82
5. Saparov, B.; Hong, F.; Sun, J.-P.; Duan, H.-S.; Meng, W.; Cameron, S.; Hill, I. G.; Yan, Y.; Mitzi, D. B. Chem. Mater. 2015, 27, 5622 10.1021/acs.chemmater.5b01989
6. Park, B.-W.; Philippe, B.; Zhang, X.; Rensmo, H.; Boschloo, G.; Johansson, E. M. J. Adv. Mater. 2015, 27, 6806 10.1002/adma.201501978
7. Lehner, A. J.; Fabini, D. H.; Evans, H. A.; Hébert, C.-A.; Smock, S. R.; Hu, J.; Wang, H.; Zwanziger, J. W.; Chabinyc, M. L.; Seshadri, R. Chem. Mater. 2015, 27, 7137 10.1021/acs.chemmater.5b03147
8. Cortecchia, D.; Dewi, H. A.; Yin, J.; Bruno, A.; Chen, S.; Baikie, T.; Boix, P. P.; Gratzel, M.; Mhaisalkar, S.; Soci, C.; Mathews, N. Inorg. Chem. 2016, 55, 1044 10.1021/acs.inorgchem.5b01896
9. 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 10.1126/science.aaa2725
10. Zhou, H.; Chen, Q.; Li, G.; Luo, S.; Song, T.-b.; Duan, H.-S.; Hong, Z.; You, J.; Liu, Y.; Yang, Y. Science 2014, 345, 542 10.1126/science.1254050
11. de Quilettes, D. W.; Vorpahl, S. M.; Stranks, S. D.; Nagaoka, H.; Eperon, G. E.; Ziffer, M. E.; Snaith, H. J.; Ginger, D. S. Science 2015, 348, 683 10.1126/science.aaa5333
12. Umebayashi, T.; Asai, K.; Kondo, T.; Nakao, A. Phys. Rev. B 2003, 67, 155405 10.1103/PhysRevB.67.155405
13. Yin, W.-J.; Yang, J.-H.; Kang, J.; Yan, Y.; Wei, S.-H. J. Mater. Chem. A 2015, 3, 8926 10.1039/C4TA05033A
14. Du, M. H. J. Mater. Chem. A 2014, 2, 9091 10.1039/c4ta01198h
15. Mohan, R. Nat. Chem. 2010, 2, 336 10.1038/nchem.609
16. Mitzi, D. B. Inorg. Chem. 2000, 39, 6107 10.1021/ic000794i
17. Vasala, S.; Karppinen, M. Prog. Solid State Chem. 2015, 43, 1 10.1016/j.progsolidstchem.2014.08.001
18. Ramirez, A. P. Annu. Rev. Mater. Sci. 1994, 24, 453 10.1146/annurev.ms.24.080194.002321
19. Karunadasa, H. I.; Huang, Q.; Ueland, B. G.; Schiffer, P.; Cava, R. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2003, 100, 8097 10.1073/pnas.0832394100
20. Erten, O.; Meetei, O. N.; Mukherjee, A.; Randeria, M.; Trivedi, N.; Woodward, P. Phys. Rev. Lett. 2011, 107, 257201 10.1103/PhysRevLett.107.257201
21. Kobayashi, K. I.; Kimura, T.; Sawada, H.; Terakura, K.; Tokura, Y. Nature 1998, 395, 677 10.1038/27167
22. Kojima, N. Bull. Chem. Soc. Jpn. 2000, 73, 1445 10.1246/bcsj.73.1445
23. Retuerto, M.; Emge, T.; Hadermann, J.; Stephens, P. W.; Li, M. R.; Yin, Z. P.; Croft, M.; Ignatov, A.; Zhang, S. J.; Yuan, Z.; Jin, C.; Simonson, J. W.; Aronson, M. C.; Pan, A.; Basov, D. N.; Kotliar, G.; Greenblatt, M. Chem. Mater. 2013, 25, 4071 10.1021/cm402423x
24. Elliott, N.; Pauling, L. J. Am. Chem. Soc. 1938, 60, 1846 10.1021/ja01275a037
25. Stoumpos, C. C.; Malliakas, C. D.; Kanatzidis, M. G. Inorg. Chem. 2013, 52, 9019 10.1021/ic401215x
26. Morss, L. R.; Siegal, M.; Stenger, L.; Edelstein, N. Inorg. Chem. 1970, 9, 1771 10.1021/ic50089a034
27. Weber, D. Z. Naturforsch., B: Chem. Sci. 1978, 33b, 1443
28. Mailoa, J. P.; Bailie, C. D.; Johlin, E. C.; Hoke, E. T.; Akey, A. J.; Nguyen, W. H.; McGehee, M. D.; Buonassisi, T. Appl. Phys. Lett. 2015, 106, 121105 10.1063/1.4914179
29. Sheng, R.; Ho-Baillie, A. W. Y.; Huang, S.; Keevers, M.; Hao, X.; Jiang, L.; Cheng, Y.-B.; Green, M. A. J. Phys. Chem. Lett. 2015, 6, 3931 10.1021/acs.jpclett.5b01608
30. Beiley, Z. M.; McGehee, M. D. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 9173 10.1039/c2ee23073a
31. Cho, H.; Jeong, S.-H.; Park, M.-H.; Kim, Y.-H.; Wolf, C.; Lee, C.-L.; Heo, J. H.; Sadhanala, A.; Myoung, N.; Yoo, S.; Im, S. H.; Friend, R. H.; Lee, T.-W. Science 2015, 350, 1222 10.1126/science.aad1818
32. Boix, P. P.; Nonomura, K.; Mathews, N.; Mhaisalkar, S. G. Mater. Today 2014, 17, 16 10.1016/j.mattod.2013.12.002
33. Noh, J. H.; Im, S. H.; Heo, J. H.; Mandal, T. N.; Seok, S. I. Nano Lett. 2013, 13, 1764 10.1021/nl400349b
34. Smith, I. C.; Hoke, E. T.; Solis-Ibarra, D.; McGehee, M. D.; Karunadasa, H. I. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 11232 10.1002/anie.201406466
35. Gurney, R. W.; Mott, N. F. Proc. R. Soc. London, Ser. A 1938, 164, 151 10.1098/rspa.1938.0011
36. Strevel, N.; Trippel, L.; Gloeckler, M. Photovoltaics Int. 2012, 17, 1
37. Dualeh, A.; Gao, P.; Seok, S. I.; Nazeeruddin, M. K.; Grätzel, M. Chem. Mater. 2014, 26, 6160 10.1021/cm502468k
38. Conings, B.; Drijkoningen, J.; Gauquelin, N.; Babayigit, A.; D'Haen, J.; D'Olieslaeger, L.; Ethirajan, A.; Verbeeck, J.; Manca, J.; Mosconi, E.; De Angelis, F.; Boyen, H. G. Adv. Energy Mater. 2015, 5, 1500477 10.1002/aenm.201500477
39. Kulbak, M.; Gupta, S.; Kedem, N.; Levine, I.; Bendikov, T.; Hodes, G.; Cahen, D. J. Phys. Chem. Lett. 2016, 7, 167 10.1021/acs.jpclett.5b02597
40. Hadrup, N.; Lam, H. R. Regul. Toxicol. Pharmacol. 2014, 68, 1 10.1016/j.yrtph.2013.11.002