Effect of Internal Electric Fields on Charge Carrier Dynamics in a Ferroelectric Material for Solar Energy Conversion

Advanced Materials

Volumn 28, Issue 33, 2016, Pages 7123-7128

  Morris, Madeleine R ^a   Pendlebury, Stephanie R ^a   Hong, Jongin ^b   Dunn, Steve ^c   Durrant, James R ^a  

^a IMPERIAL COLLEGE LONDON   (United Kingdom)

^b Chung Ang University   (South Korea)

^c QUEEN MARY UNIVERSITY OF LONDON   (United Kingdom)

Author keywords

barium titanate; ferroelectrics; recombination; solar energy

Indexed keywords

BARIUM TITANATE; CARRIER MOBILITY; ELECTRIC FIELDS; ELECTROLYTES; ENERGY CONVERSION; FERROELECTRICITY; POLARIZATION; SEMICONDUCTOR JUNCTIONS; SOLAR ENERGY;

CHARGE CARRIER DYNAMICS; CHARGE RECOMBINATIONS; ELECTROLYTE JUNCTIONS; FERROELECTRIC SURFACES; INTERNAL ELECTRIC FIELDS; RECOMBINATION; SOLAR CONVERSION EFFICIENCIES; SPONTANEOUS POLARIZATIONS;

FERROELECTRIC MATERIALS;

EID: 84984917479     PISSN: 09359648     EISSN: 15214095     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adma.201601238     Document Type: Article

References (45)

1. L. M. Peter, Philos. Trans. R. Soc. London, Ser. A 2011, 369, 1840.
2. Y. Tachibana, L. Vayssieres, J. R. Durrant, Nat. Photonics 2012, 6, 511.
3. F. Fresno, R. Portela, S. Suárez, J. M. Coronado, J. Mater. Chem. A 2014, 2, 2863.
4. G. Lakhwani, A. Rao, R. H. Friend, Annu. Rev. Phys. Chem. 2014, 65, 557.
5. J. J. L. Giocondi, G. S. Rohrer, J. Phys. Chem. B 2001, 105, 2.
6. M. Stock, S. Dunn, IEEE Trans. Ultrason. Ferroelectr. Freq. Control 2011, 58, 1988.
7. S. Shoaee, J. Briscoe, J. R. Durrant, S. Dunn, Adv. Mater. 2013, 26, 1.
8. W. Yang, Y. Yu, M. B. Starr, X. Yin, Z. Li, A. Kvit, S. Wang, P. Zhao, X. Wang, Nano Lett. 2015, 15, 7574.
9. Y. Cui, J. Briscoe, S. Dunn, Chem. Mater. 2013, 25, 4215.
10. Y. Kutes, L. Ye, Y. Zhou, S. Pang, B. D. Huey, N. P. Padture, J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 3335.
11. J. M. Frost, K. T. Butler, F. Brivio, C. H. Hendon, M. van Schilfgaarde, A. Walsh, Nano Lett. 2014, 14, 2584.
12. Z. Fan, J. Xiao, K. Sun, L. Chen, Y. Hu, J. Ouyang, K. P. Ong, K. Zeng, J. Wang, J. Phys. Chem. Lett. 2015, 6, 1155.
13. M. Coll, A. A. Gomez, E. Mas-Marza, O. Almora, G. G. Garcia-Belmonte, M. Campoy-Quiles, J. Bisquert, J. Phys. Chem. C 2015, 6, 1408.
14. W. Wang, F. Liu, C. Man Lau, L. Wang, G. Yang, D. Zheng, Z. Li, Appl. Phys. Lett. 2014, 104, 123901.
15. C. Wehrenfennig, G. E. Eperon, M. B. Johnston, H. J. Snaith, L. M. Herz, Adv. Mater. 2014, 26, 1584.
16. B. Jaffe, W. R. Cook, H. Jaffe, W. R. Cooke, Piezoelectric Ceramics, Academic Press, London, UK 1971.
17. S. Dunn, D. Tiwari, Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 092905.
18. S. Y. Yang, J. Seidel, S. J. Byrnes, P. Shafer, C.-H. Yang, M. D. Rossell, P. Yu, Y.-H. Chu, J. F. Scott, J. W. Ager, L. W. Martin, R. Ramesh, Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 143.
19. Y. Inoue, I. Yoshioka, K. Sato, J. Phys. Chem. 1984, 209, 1148.
20. J. J. L. Giocondi, G. S. Rohrer, Chem. Mater. 2001, 13, 241.
21. S. V Kalinin, D. A. Bonnell, T. Alvarez, X. Lei, Z. Hu, J. H. Ferris, Q. Zhang, S. Dunn, Nano Lett. 2002, 2, 589.
22. Y. Cui, S. M. Goldup, S. Dunn, RSC Adv. 2015, 5, 30372.
23. H. Search, C. Journals, A. Contact, M. Iopscience, C. L. Wang, S. R. P. Smith, J. Phys.: Condens. Matter 1995, 7, 7163.
24. S. V. Kalinin, D. A. Bonnell, J. Appl. Phys. 2000, 87, 3950.
25. M. Barroso, S. R. Pendlebury, A. J. Cowan, J. R. Durrant, Chem. Sci. 2013, 4, 2724.
26. M. H. Frey, D. A. Payne, Phys. Rev. B.: Condens. Matter Mater. Phys. 1996, 54, 3158.
27. B. Begg, E. Vance, J. Nowotny, J. Am. Ceram. Soc. 1994, 77, 3186.
28. F. Yen, H. Hsiang, Y. Chang, Jpn. J. Appl. Phys. 1995, 34, 6149.
29. K. Uchino, E. Sadanaga, T. Hirose, J. Am. Ceram. Soc. 1989, 72, 1555.
30. Y. Ma, S. R. Pendlebury, A. Reynal, F. Le Formal, J. R. Durrant, Chem. Sci. 2014, 5, 2964.
31. S. R. Pendlebury, M. Barroso, A. J. Cowan, K. Sivula, J. Tang, M. Grätzel, D. Klug, J. R. Durrant, Chem. Commun. 2011, 47, 716.
32. J. Tang, J. R. Durrant, D. R. Klug, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 13885.
33. Z. Huang, Y. Lin, X. Xiang, W. Rodríguez-Córdoba, K. J. McDonald, K. S. Hagen, K.-S. Choi, B. S. Brunschwig, D. G. Musaev, C. L. Hill, D. Wang, T. Lian, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 8923.
34. Y. Bai, K. Ding, G.-P. Zheng, S.-Q. Shi, L. Qiao, Phys. Status Solidi 2012, 209, 941.
35. H. D. Megaw, Proc. Phys. Soc. 1946, 58, 340.
36. W. J. Merz, Phys. Rev. 1953, 91, 513.
37. H. F. Kay, P. Vousden, Philos. Mag. J. Sci. 1949, 40, 1019.
38. W. J. Merz, Phys. Rev. 1953, 91, 513.
39. T. Lee, I. A. Aksay, Cryst. Growth Des. 2001, 1, 401.
40. A. Höfer, M. Fechner, K. Duncker, M. Hölzer, I. Mertig, W. Widdra, Phys. Rev. Lett. 2012, 108, 087602.
41. H. Matsuura, New J. Phys. 2000, 2, 8.
42. S. V Kalinin, C. Y. Johnson, D. A. Bonnell, J. Appl. Phys. 2002, 91, 3816.
43. A. J. Cowan, C. J. Barnett, S. R. Pendlebury, M. Barroso, K. Sivula, M. Grätzel, J. R. Durrant, D. R. Klug, M. Grätzel, J. R. Durrant, D. R. Klug, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 10134.
44. C. G. Shuttle, B. O'Regan, A. M. Ballantyne, J. Nelson, D. D. C. Bradley, J. R. Durrant, Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2008, 78, 1.
45. C. Wehrenfennig, M. Liu, H. J. Snaith, M. B. Johnston, L. M. Herz, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 2269.