Time-resolved imaging of carrier transport in halide perovskite thin films and evidence for nondiffusive transport
Notice bibliographique
Résumé
Owing to their exceptional semiconducting properties, hybrid inorganic-organic perovskites show great promise as photovoltaic absorbers. In these materials, long-range diffusion of charge carriers allows for most of the photogenerated carriers to contribute to the photovoltaic efficiency. Here, time-resolved photoluminescence (PL) microscopy is used to directly probe ambipolar carrier diffusion and recombination kinetics in hybrid perovskites. This technique is applied to thin films of methylammonium lead tri-iodide $(\mathrm{MAPb}{\mathrm{I}}_{3})$ obtained with two different fabrication routes, methylammonium lead tribromide $(\mathrm{MAPbB}{\mathrm{r}}_{3})$, and an alloy of formamidinium lead tri-iodide and methylammonium lead bromide $\mathrm{F}{\mathrm{A}}_{0.85}\mathrm{M}{\mathrm{A}}_{0.15}\mathrm{Pb}{({\mathrm{I}}_{0.85}\mathrm{B}{\mathrm{r}}_{0.15})}_{3}$. Average diffusion coefficients in the films leading to the highest device efficiencies and longest lifetimes, i.e., in $\mathrm{F}{\mathrm{A}}_{0.85}\mathrm{M}{\mathrm{A}}_{0.15}\mathrm{Pb}{({\mathrm{I}}_{0.85}\mathrm{B}{\mathrm{r}}_{0.15})}_{3}$ and acetonitrile-processed $\mathrm{MAPb}{\mathrm{I}}_{3}$, are found to be several orders of magnitude lower than in the other films. Further examination of the time dependence shows strong evidence for nondiffusive transport. In particular, acetonitrile-processed $\mathrm{MAPb}{\mathrm{I}}_{3}$ shows distinct diffusion regimes on short and long timescales with an effective diffusion constant varying over 2 orders of magnitude. Our results also highlight the fact that increases in carrier lifetime in this class of materials are not necessarily concomitant with increased diffusion lengths and that the PL quantum efficiency under solar cell operating conditions is a greater indication of material, and ultimately device, quality.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».