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Electron Delocalization and Structure Coupling Promoted π-Conjugated Charge Transport in a Novel [Ga-Tpy2]PbI5 Perovskite-like Single Crystal
The Journal of Physical Chemistry Letters ( IF 4.8 ) Pub Date : 2021-06-09 , DOI: 10.1021/acs.jpclett.1c01141 Yeming Xian 1 , Songyang Yuan 1 , Yongli Zhang 2 , Yaxuan Yuan 1 , Yangyi Zhang 1 , Jiandong Fan 1 , Wenzhe Li 1
The Journal of Physical Chemistry Letters ( IF 4.8 ) Pub Date : 2021-06-09 , DOI: 10.1021/acs.jpclett.1c01141 Yeming Xian 1 , Songyang Yuan 1 , Yongli Zhang 2 , Yaxuan Yuan 1 , Yangyi Zhang 1 , Jiandong Fan 1 , Wenzhe Li 1
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Multidimensional perovskite techniques are of intense research interest since they are proved to be advantageous to enhance the perovskite stability. Thereinto, the structure engineering strategy has been widely used to regulate the low dimensional (LD) perovskite structures and obtain expected optoelectronic properties. In this work, we intercalate a thus far unreported metallic coordination compound [Ga-Tpy2]3+ (Tpy: 2,2′;6′,2″-terpyridine) to the inorganic Pb–I building block as the A-site organic group, and the zero dimensional (0D) [Ga-Tpy2]PbI5 perovskite-like single crystal is obtained. This material displays suitable band edge levels, which enable its potential application as light absorber in solar cells. The DFT calculations manifest delocalized charge distribution on Tpy ligands that can facilitate electron transport, which is attributed to the formation of a double hybrid coordinate bond, i.e., σ bonds and π bonds, between Ga3+ ions and Tpy ligands. These coordinate bonds make metallic complexes promising molecules to regulate structure-associated optoelectronic performances of the LD perovskites.
中文翻译：
电子离域和结构耦合促进新型 [Ga-Tpy 2 ] PbI 5 类钙钛矿单晶中的π 共轭电荷传输
多维钙钛矿技术具有浓厚的研究兴趣，因为它们被证明有利于提高钙钛矿的稳定性。其中，结构工程策略已被广泛用于调节低维（LD）钙钛矿结构并获得预期的光电性能。在这项工作中，我们将迄今为止未报道的金属配位化合物 [Ga-Tpy 2 ] 3+ (Tpy: 2,2';6',2"-terpyridine) 插入到无机 Pb-I 结构单元中作为 A 位有机基团和零维 (0D) [Ga-Tpy 2 ] PbI 5得到类钙钛矿单晶。这种材料显示出合适的能带边缘水平，这使其具有作为太阳能电池中光吸收剂的潜在应用。DFT 计算表明 Tpy 配体上的离域电荷分布可以促进电子传输，这归因于 Ga 3+离子和 Tpy 配体之间形成双杂化配位键，即 σ 键和 π 键。这些配位键使金属配合物成为调节 LD 钙钛矿结构相关光电性能的有希望的分子。
更新日期：2021-06-17
中文翻译：
电子离域和结构耦合促进新型 [Ga-Tpy 2 ] PbI 5 类钙钛矿单晶中的π 共轭电荷传输
多维钙钛矿技术具有浓厚的研究兴趣，因为它们被证明有利于提高钙钛矿的稳定性。其中，结构工程策略已被广泛用于调节低维（LD）钙钛矿结构并获得预期的光电性能。在这项工作中，我们将迄今为止未报道的金属配位化合物 [Ga-Tpy 2 ] 3+ (Tpy: 2,2';6',2"-terpyridine) 插入到无机 Pb-I 结构单元中作为 A 位有机基团和零维 (0D) [Ga-Tpy 2 ] PbI 5得到类钙钛矿单晶。这种材料显示出合适的能带边缘水平，这使其具有作为太阳能电池中光吸收剂的潜在应用。DFT 计算表明 Tpy 配体上的离域电荷分布可以促进电子传输，这归因于 Ga 3+离子和 Tpy 配体之间形成双杂化配位键，即 σ 键和 π 键。这些配位键使金属配合物成为调节 LD 钙钛矿结构相关光电性能的有希望的分子。
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