Chemical Behavior and Local Structure of the Ruddlesden–Popper and Dion–Jacobson Alloyed Pb/Sn Bromide 2D Perovskites
Notice bibliographique
Résumé
The alloyed lead/tin (Pb/Sn) halide perovskites have gained significant attention in the development of tandem solar cells and other optoelectronic devices due to their widely tunable absorption edge. To gain a better understanding of the intriguing properties of Pb/Sn perovskites, such as their anomalous bandgap’s dependence on stoichiometry, it is important to deepen the understanding of their chemical behavior and local structure. Herein, we investigate a series of two-dimensional Ruddlesden–Popper (RP) and Dion–Jacobson (DJ) phase alloyed Pb/Sn bromide perovskites using butylammonium (BA) and 3-(aminomethyl)pyridinium (3AMPY) as the spacer cations: (BA) 2 (MA) n −1 Pb x Sn n – x Br 3 n +1 ( n = 1–3) and (3AMPY)(MA) n −1 Pb x Sn n – x Br 3 n +1 ( n = 1–3) through a solution-based approach. Our results show that the ratio and site preference of Pb/Sn atoms are influenced by the layer thickness ( n ) and spacer cations (A′), as determined by single-crystal X-ray diffraction. Solid-state 1 H, 119 Sn, and 207 Pb NMR spectroscopy analysis shows that the Pb atoms prefer the outer layers in n = 3 members: (BA) 2 (MA)Pb x Sn n – x Br 10 and (3AMPY)(MA)Pb x Sn n – x Br 10 . Layered 2D DJ alloyed Pb/Sn bromide perovskites (3AMPY)(MA) n −1 Pb x Sn n – x Br 3 n +1 ( n = 1–3) demonstrate much narrower optical band gaps, lower energy PL emission peaks, and longer carrier lifetimes compared to those of RP analogs. Density functional theory calculations suggest that Pb-rich alloys (Pb:Sn ∼4:1) for n = 1 compounds are thermodynamically favored over 50:50 (Pb:Sn ∼1:1) compositions. From grazing-incidence wide-angle X-ray scattering (GIWAXS), we see that films in the RP phase orient parallel to the substrate, whereas for DJ cases, random orientations are observed relative to the substrate.
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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 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».