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Pressure-Induced Polymorphic, Optical, and Electronic Transitions of Formamidinium Lead Iodide Perovskite
The Journal of Physical Chemistry Letters ( IF 4.8 ) Pub Date : 2017-04-28 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.jpclett.7b00665 Pan Wang 1 , Jiwen Guan 2 , Draven T. K. Galeschuk 3 , Yansun Yao 3, 4 , Cindy F. He 1 , Shan Jiang 1 , Sijia Zhang 5 , Ying Liu 5 , Meiling Jin 5 , Changqing Jin 5 , Yang Song 1, 2, 6
The Journal of Physical Chemistry Letters ( IF 4.8 ) Pub Date : 2017-04-28 00:00:00 , DOI: 10.1021/acs.jpclett.7b00665 Pan Wang 1 , Jiwen Guan 2 , Draven T. K. Galeschuk 3 , Yansun Yao 3, 4 , Cindy F. He 1 , Shan Jiang 1 , Sijia Zhang 5 , Ying Liu 5 , Meiling Jin 5 , Changqing Jin 5 , Yang Song 1, 2, 6
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Formamidinium lead iodide (FAPbI3) perovskite as a superior solar cell material was investigated in two polymorphs at high pressures using in situ synchrotron X-ray diffraction, FTIR spectroscopy, photoluminescence (PL) spectroscopy, electrical conductivity (EC) measurements, and ab initio calculations. We identified two new structures (i.e., Imm2 and Immm) for α-FAPbI3 but only a structural distortion (in C2/c) for δ-FAPbI3 upon compression. A pressure-enhanced hydrogen bond plays a prominent role in structural modifications, as corroborated by FTIR spectroscopy. PL measurements and calculations consistently show the structure and pressure dependences of the band gap energies. Finally, EC measurements reveal drastically different transport properties of α- and δ-FAPbI3 at low pressures but a common trend to metallic states at high pressures. All of these observations suggest strongly contrasting structural stabilities and pressure-tuned optoelectric properties of the two FAPbI3 polymorphs.
中文翻译：
甲ami鎓碘化物钙钛矿的压力诱导多态，光学和电子跃迁
使用原位同步加速器X射线衍射，FTIR光谱，光致发光（PL）光谱，电导率（EC）和从头算法，在高压下以两种多晶型物研究了作为高级太阳能电池材料的甲钛酸碘化铅（FAPbI 3）钙钛矿。计算。我们确定了两个新的结构（即，入境处2和IMMM）为α-FAPbI 3，但只有一个结构畸变（在c ^ 2 / C ^）为δ-FAPbI 3压缩后。FTIR光谱证实，压力增强的氢键在结构修饰中起着重要作用。PL测量和计算始终显示带隙能量的结构和压力依赖性。最后，EC测量表明α-和δ-FAPbI的截然不同的输运性质3在低压力下，但在高压下一个共同的趋势，以金属的状态。所有这些观察结果表明，两种FAPbI 3多晶型物的结构稳定性和压力调节的光电性能存在强烈的反差。
更新日期：2017-04-28
中文翻译：
甲ami鎓碘化物钙钛矿的压力诱导多态，光学和电子跃迁
使用原位同步加速器X射线衍射，FTIR光谱，光致发光（PL）光谱，电导率（EC）和从头算法，在高压下以两种多晶型物研究了作为高级太阳能电池材料的甲钛酸碘化铅（FAPbI 3）钙钛矿。计算。我们确定了两个新的结构（即，入境处2和IMMM）为α-FAPbI 3，但只有一个结构畸变（在c ^ 2 / C ^）为δ-FAPbI 3压缩后。FTIR光谱证实，压力增强的氢键在结构修饰中起着重要作用。PL测量和计算始终显示带隙能量的结构和压力依赖性。最后，EC测量表明α-和δ-FAPbI的截然不同的输运性质3在低压力下，但在高压下一个共同的趋势，以金属的状态。所有这些观察结果表明，两种FAPbI 3多晶型物的结构稳定性和压力调节的光电性能存在强烈的反差。
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