卤化钙钛矿太阳能电池材料理论研究进展

doi:10.3866/PKU.WHXB201705042

Abstract

Abstract:

Halide perovskites have recently emerged as promising materials for low-cost, high-efficiency solar cells. The efficiency of perovskite-based solar cells has increased rapidly, from 3.8% in 2009 to 22.1% in 2016, with the use of all-solid-state thin-film architecture and by engineering cell structures with mixed-halide perovskites. The emergence of perovskite solar cells has revolutionized the field not only because of their rapidly increased efficiency, but also their flexibility in material growth and architecture. The superior performance of the perovskite solar cells suggested that perovskite materials possess intrinsically unique properties. In this review, we summarize recent theoretical investigations into the structural, electrical, and optical properties of halide perovskite materials in terms of their applications in solar cells. We also discuss some current challenges of using perovskites in solar cells, along with possible theoretical solutions.

Key words: Halide perovskites, Solar cells, Theoretical study

MSC2000:

O649

Yang HUANG,Qing-De SUN,Wen XU,Yao HE,Wan-Jian YIN. Halide Perovskite Materials for Solar Cells: a Theoretical Review[J].Acta Phys. -Chim. Sin., 2017, 33(9): 1730-1751.

References

1	Cohen R. E. Nature 1992, 358, 136.
2	Pena M. A. ; and Fierro J. L. G. Chem. Mater. 2001, 101, 1981.
3	Weston L. ; Janotti A. ; Cui X. Y. ; Himmetoglu B. ; Stampfl C. ; Van de Walle C. G. Phys. Rev. B 2015, 92, 085201.
4	Bjaalie L. ; Janotti A. ; Krishnaswamy K. ; Van de Walle C. G. Phys. Rev. B 2016, 93, 115316.
5	Kim H. S. ; Lee C. R. ; Im J. H. ; Lee K. B. ; Moehl T. ; Marchioro A. ; Moon S. J. ; Humphry-Baker R. ; Yum J.-H. ; Moser J. E. ; Gratzel M. ; Park N.-G. Sci. Rep. 2012, 2, 591.
6	Saliba M. ; Matsui T. ; Seo J. Y. ; Domanski K. ; Correa-Baena J.P. ; Nazeeruddin M. K. ; Zakeeruddin S. M. ; Tress W. ; Abate A. ; Hagfeldt A. ; Gr?tzel M. Energy Environ. Sci. 2016, 9, 1989.
7	Gao P. ; Gratzel M. ; Nazeeruddin M. K. Energy Environ. Sci. 2014, 7, 2448.
8	Bretschneider S. A. ; Weickert J. ; Dorman J. A. ; Schmidt-Mende L. APL Mater. 2014, 2, 040701.
9	Snaith H. J. J. Phys. Chem. Lett. 2013, 4, 3623.
10	Park N. G. J. Phys. Chem. Lett. 2013, 4, 2423.
11	Liu M. ; Johnston M. B. ; Snaith H. J. Nature 2013, 501, 395.
12	Burschka J. ; Pellet N.-J. ; Moon S. ; Humphry-Baker R. ; Gao P. N. M. K. ; Gr?tzel M. Nature 2013, 499, 316.
13	Lee M. M. ; Teusxher J. ; Miyasaka T. ; Murakami T. N. ; Snaith H. J. Science 2012, 338, 643.
14	Chung I. ; Lee B. ; He J. ; Chang R. P. H. ; Kanatzidis M. G. Nature 2012, 485, 486.
15	Kojima A. ; Teshima K. ; Shirai Y. ; Miyasaka T. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 6050.
16	Park N. G. Mater. Today 2015, 18, 65.
17	Green M. A. ; Ho-Baillie A. ; Snaith H. J. Nat. Photonics 2014, 8, 506.
18	Gratzel M. Nat. Mater. 2014, 13, 838.
19	McGehee M. D. Nat. Mater. 2014, 13, 845.
20	Du M. H. J. Phys. Chem. Lett. 2015, 6, 1461.
21	Bakulin A. A. ; Selig O. ; Bakker H. J. ; Rezus Y. L. A. ; Muller C. ; Glaser T. ; Lovrincic R. ; Sun Z. ; Chen Z. ; Walsh A. ; Frost J. M. ; Jansen T. L. C. J. Phys. Chem. Lett. 2015, 6, 3663.
22	Shirayama M. ; Kato M. ; Miyadera T. ; Sugita T. ; Fujiseki T. ; Hara S. ; Kadowaki H. ; Murata D. ; Chikamatsu M. ; Fujiwara H. J. Appl. Phys. 2016, 119, 115501.
23	Walsh A. ; Scanlon D. O. ; Chen S. ; Gong X. G. ; Wei S. H. Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 1791.
24	Brivio F. ; Frost J. M. ; Skelton J. M. ; Jackson A. J. ; Weber O. J. ; Weller M. T. ; Goni A. R. ; Leguy A. M. A. ; Barnes P.R. F. ; Walsh A. Phys. Rev. B 2015, 92, 144308.
25	She L. ; Liu M. ; Zhong D. ACS Nano 2016, 10, 1126.
26	Gao W. ; Gao X. ; Abtew T. A. ; Sun Y. ; Zhang S. B. ; Zhang P. H. Phys. Rev. B 2016, 93, 085202.
27	Yang J. ; Siempelkamp B. D. ; Liu D. ; Kelly T. L. ACS Nano 2015, 9, 1955.
28	Menendez-Proupin E. ; Beltran Rios C. L. ; Wahnon P. Phys. Status Solidi RRL 2015, 9, 559.
29	Comin R. ; Crawford M. K. ; Said A. H. ; Herron N. ; Guise W. E. ; Wang X. ; Whitfield P. S. ; Jain A. ; Gong X. ; McGaughey A. J. H. ; Sargent E. H. Phys. Rev. B 2016, 94, 094301.
30	Zhao Y. ; Zhu K. Chem. Soc. Rev. 2016, 45, 655.
31	Gao L. ; Zeng K. ; Guo J. ; Ge C. ; Du J. ; Zhao Y. ; Chen C. ; Deng H. ; He Y. ; Song H. ; Niu G. ; Tang J. Nano Lett. 2016, 16, 7446.
32	Fan R. ; Huang Y. ; Wang L. ; Li L. ; Zheng G. ; Zhou H. Adv. Energy Mater. 2016, 6, 1600460.
33	Li J.-J. ; Ma J.-Y. ; Hu J.-S. ; Wang D. ; Wan L.-J. ACS Appl. Mater. Interfaces 2016, 8, 26002.
34	Wells H. L. Z. Anorg. Chem. 1893, 3, 195.
35	Yamada K. ; Isobe K. ; Tsuyama E. ; Okuda T. ; Furukawa Y. Solid State Ionics 1995, 79, 152.
36	Depmeier W. ; Moller A. ; Klaska K. H. Acta Crystallogr. Sect. B: Struct. Sci. 1980, 36, 803.
37	Winkler B. ; Milman V. ; Lee M. H. J. Chem. Phys. 1998, 108, 5506.
38	Moller C. K. Nature 1958, 182, 1436.
39	Christensen A. N. ; Rasmussen S. E. Acta Chem. Scand. 1965, 19, 421.
40	Moller C. K. Nature 1957, 180, 981.
41	Weber D. Z. Naturforsch. B: Anorg. Chem. Org. Chem. 1978, 33, 1443.
42	Mitzi D. B. ; Chondroudis K. ; Kagan C. R. IBM J. Res. Dev. 2001, 45, 29.
43	Mitzi D. B. J. ; Chem. Soc. Dalton Trans. 2001, 1, 1.
44	Mitzi D. B. Chem. Mater. 2001, 13, 3283.
45	Mitzi D. B. ; Wang S. ; Feild C. A. ; Chess C. A. ; Guloy A.M. Science 1995, 267, 1473.
46	Tan Z.-K. ; Moghaddam R. S. ; Lai M. L. ; Docampo P. ; Higler R. ; Deschler F. ; Price M. ; Sadhanala A. ; Pazos L.M. ; Credgington D. ; Hanusch F. ; Bein T. ; Snaith H. J. ; Friend R. H. Nat. Nanotechnol. 2014, 9, 687.
47	Im J. H. ; Lee C. R. ; Lee J. W. ; Park S. W. ; Park N. G. Nanoscale 2011, 3, 4088.
48	Jeon N. J. ; Noh J. H. ; Kim Y. C. ; Yang W. S. ; Tyu S. ; Seok S. I. Nat. Mater. 2014, 13, 897.
49	Noh J. H. ; Im S. H. ; Heo J. H. ; Mandal T. N. ; Seok S. I. Nano Lett. 2013, 13, 1764.
50	Ogomi Y. ; Morita A. ; Tsukamoto S. ; Saitho T. ; Fujikawa N. ; Shen Q. ; Toyoda T. ; Yoshino K. ; Pandey S. S. ; Ma T.L. ; Hayase S. J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 1004.
51	Chen Q. ; Zhou H. P. ; Hong Z. R. ; Luo S. ; Duan H. S. ; Wang H. H. ; Liu Y. S. ; Li G. ; Yang Y. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 622.
52	Shi J. J. ; Luo Y. H. ; Wei H. Y. ; Luo J. H. ; Dong J. ; Lv S.T. ; Xiao J. Y. ; Xu Y. Z. ; Zhu L. F. ; Xu X. ; Wu H. J. ; Li D.M. ; Meng Q. B. ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 9711.
53	Jeon N. J. ; Lee J. ; Noh J. H. ; Nazeeruddin M. K. ; Gr?tzel M. ; Seok S. I. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 19087.
54	Jeon N. J. ; Lee H. G. ; Kim Y. C. ; Seo J. ; Noh J. H. ; Lee J. ; Seok S. I. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 7837.
55	Bi D. Q. ; Yang L. ; Boschloo G. ; Hagfeldt A. ; Johansson E. M. J. J. Phys. Chem. Lett. 2013, 4, 1532.
56	Zhou H. P. ; Chen Q. ; Li G. ; Luo S. ; Song T. B. ; Duan H.S. ; Hong Z. R. ; You J. B. ; Liu Y. S. ; Yang Y. Science 2014, 345, 542.
57	Chen Q. ; Zhou H. P. ; Song T. B. ; Luo S. ; Hong Z. R. ; Duan H. S. ; Dou L. T. ; Liu Y. S. ; Yang Y. Nano Lett. 2014, 14, 4158.
58	Shockley W. ; Queisser H. J. J. Appl. Phys. 1961, 32, 510.
59	Yin W.-J. ; Shi T. ; Yan Y. Adv. Mater. 2014, 26, 4653.
60	Yin W.-J. ; Shi T. ; Yan Y. Appl. Phys. Lett. 2014, 104, 063903.
61	Yin W.-J. ; Chen H. ; Shi T. ; Wei S.-H. ; Yan Y. Adv. Electron. Mater. 2015, 1, 1500044.
62	Yin W.-J. ; Yan Y. ; Wei S.-H. J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 3625.
63	Yang J. H. ; Yin W. J. ; Park J. S. ; Wei S.-H. J. Mater. Chem. A 2016, 4, 13105.
64	Yin W.-J. ; Yang J.-H. ; Kang J. ; Yan Y. ; Wei S.-H. J. Mater. Chem. A 2015, 3, 8926.
65	Li C. H. ; Lu X. G. ; Ding W. Z. ; Feng L. M. ; Gao Y. H. ; Guo Z. G. ; Acta Crystallogr. Sect. B: Struct. Sci. 2008, 64, 702.
66	Baikie T. ; Fang Y. N. ; Kadro J. M. ; Schreyer M. ; Wei F.X. ; Mhaisalkar S. G. ; Gr?tzel M. ; White T. J. J. Mater. Chem. A 2013, 1, 5628.
67	Stoumpos C. C. ; Malliakas C. D. ; Kanatzidis M. G. Inorg. Chem. 2013, 52, 9019.
68	Ball J. M. ; Lee M. M. ; Hey A. ; Snaith H. J. Energy Environ. Sci. 2013, 6, 1739.
69	Chung I. ; Song J. H. ; Im J. ; Androulakis J. ; Malliakas C.D. ; Li H. ; Freeman A. J. ; Kenney J. T. ; Kanatzidis M. G. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 8579.
70	Beecher A. N. ; Semonin O. E. ; Skelton J. M. ; Frost J. M. ; Terban M. W. ; Zhai H. ; Alatas A. ; Owen J. S. ; Walsh A. ; Billinge S. J. L. ACS Energy Lett. 2016, 1, 880.
71	Walsh A. ; Watson G. W. J. Solid State Chem. 2005, 178, 1422.
72	Walsh A. ; Payne D. J. ; Egdell R. G. ; Watson G. W. Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 4455.
73	Wei S.-H. ; Zunger A. Phys. Rev. B 1997, 55, 13605.
74	Even J. ; Pedesseau L. ; Jancu J. M. ; Katan C. J. Phys. Chem. Lett. 2013, 4, 2999.
75	Giorgi G. ; Fujisawa J. I. ; Segawa H. ; Yamashita K. J. Phys. Chem. Lett. 2013, 4, 4213.
76	Wang Q. ; Shao Y. ; Xie H. ; Lyu. L. ; Liu X. ; Gao Y. Huang. J. Appl. Phys. Lett. 2014, 105, 163508.
77	Zhang S.-B. ; Wei S.-H. ; Zunger A. ; Katayama-Yoshida H. Phys. Rev. B 1998, 57, 9642.
78	Chen S.-Y. ; Gong X. G. ; Walsh A. ; Wei S.-H. Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 041903.
79	Korbel S. ; Kammerlander D. ; Sarmiento-Perez R. ; Attaccalite C. ; Marques M. A. L. ; Botti S. Phys. Rev. B 2015, 91, 075134.
80	Kim J. ; Lee S. H. ; Lee J. H. ; Hong K. H. J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 1312.
81	Du M. H. J. Mater. Chem. A 2014, 2, 9091.
82	Yin W.-J. ; Wei S.-H. ; Al-Jassim M. M. ; Yan Y. F. Appl. Phys. Lett. 2011, 99, 142109.
83	Xing G. C. ; Mathews N. ; Sun S. Y. ; Lim S. S. ; Lam Y. M. ; Gratzel M. ; Mhaisalkar S. ; Sum T. C. Science 2013, 342, 344.
84	Stranks S. D. ; Eperon G. E. ; Grancini G. ; Menelaou C. ; Alcocer M. J. P. ; Leijtens T. ; Herz L. M. ; Petrozza A. ; Snaith H. J. Science 2013, 342, 341.
85	Subbiah A. S. ; Halder A. ; Ghosh S. ; Mahuli N. ; Hodes G. ; Sarkar S. K. J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 1748.
86	Qin P. ; Tanaka S. ; Ito S. ; Tetreault N. ; Manabe K. ; Nishino H. ; Nazeeruddin M. K. ; Gratzel M. Nat. Commun. 2014, 5, 3834.
87	Christians J. A. ; Fung R. C. M. ; Kamat P. V. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 758.
88	Abu Laban W. ; Etgar L. Energy Environ. Sci. 2013, 6, 3249.
89	Mei A. ; Liu L. ; Ku Z. ; Liu T. ; Rong Y. ; Xu M. ; Hu M. ; Chen J. ; Yang Y. ; Gratzel M. ; Han H. Science 2014, 345, 295.
90	Shi J. J. ; Dong J. ; Lv S. T. ; Xu Y. Z. ; Zhu L. F. ; Xiao J.Y. ; Xu X. ; Wu H. J. ; Li D. M. ; Luo Y. H. ; Meng Q. B. Appl. Phys. Lett. 2014, 104, 063901.
91	Aharon S. ; El Cohen B. ; Etgar L. J. Phys. Chem. C 2014, 118, 17160.
92	Choi J. J. ; Yang X. H. ; Norman Z. M. ; Billinge S. J. L. ; Owen J. S. Nano Lett. 2014, 14, 127.
93	Li C. ; Wu Y. L. ; Poplawsky J. ; Pennycook T. J. ; Paudel N. ; Yin W. J. ; Haigh S. J. ; Oxley M. P. ; Lupini A. R. ; Al-Jassim M. M. ; Pennycook S. J. ; Yan Y. F. Phys. Rev. Lett. 2014, 112, 156103.
94	Feng C. B. ; Yin W. J. ; Nie J. L. ; Zu X. T. ; Huda M. N. ; Wei S. H. ; Al-Jassim M. M. ; Yan Y. Solid State Commun. 2012, 152, 1744.
95	Yin W.-J. ; Wu Y. L. ; Noufi R. ; Al-Jassim M. M. ; Yan Y. Appl. Phys. Lett. 2013, 102, 193905.
96	Yin W. J. ; Wu Y. L. ; Wei S. H. ; Noufi R. ; Al-Jassim M.M. ; Yan Y. Adv. Electron. Mater. 2014, 4, 1300712.
97	Yu L. P. ; Zunger A. Phys. Rev. Lett. 2012, 108, 068701.
98	Yu L. P. ; Kokenyesi R. S. ; Keszler D. A. ; Zunger A. Adv. Energy Mater. 2013, 3, 43.
99	Green M. A. ; Emery K. ; Hishikawa Y. ; Warta W. ; Dunlop E. D. Prog. Photovoltaics 2014, 22, 701.
100	Dualeh A. ; Moehl T. ; Tetreault N. ; Teuscher J. ; Gao P. ; Nazeeruddin M. K. ; Gr?tzel M. ACS Nano 2014, 8, 362.
101	Unger E. L. ; Hoke E. T. ; Bailie C. D. ; Nguyen W. H. ; Bowring A. R. ; Heumuller T. ; Christoforo M. G. ; McGehee M. D. Energy Environ. Sci. 2014, 7, 3690.
102	Snaith H. J. ; Abate A. ; Ball J. M. ; Eperon G. E. ; Leijtens T. ; Noel N. K. ; Stranks S. D. ; Wang J. T. W. ; Wojciechowski K. ; Zhang W. J. J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 1511.
103	Xiao Z. ; Yuan Y. ; Shao Y. ; Wang Q. ; Dong Q. ; Bi C. ; Sharma P. ; Gruverman A. ; Huang J. Nat. Mater. 2015, 14, 193.
104	Juarez-Perez E. J. ; Sanchez R. S. ; Badia L. ; Garcia-Belmonte G. ; Kang Y. S. ; Mora-Sero I. ; Bisquert J. J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 2390.
105	Yuan Y. ; Wang Q. ; Shao Y. ; Lu H. ; Li T. ; Gruverman A. ; Huang J. Adv. EnergyMater. 2016, 6, 1501803.
106	Yuan Y. ; Huang J. Acc. Chem. Res. 2016, 49, 286.
107	Eames C. F. J. M. ; Barnes P. R. F. ; O＇Regan B. C. ; Walsh A. ; Saiful Islam M. Nat. Commun. 2015, 6, 7497.
108	Haruyama J. ; Sodeyama K. ; Han L. ; Tateyama Y. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 10048.
109	Azpiroz J. M. ; Mosconi E. ; Bisquert J. ; De Angelis F. Energy Environ. Sci. 2015, 8, 2188.
110	Egger D. A. ; Kronik L. ; Rappe A. M. Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 12437.
111	Yuan Y. ; Chae J. ; Shao Y. ; Wang Q. ; Xiao Z. ; Centrone A. ; Huang J. Adv. Energy Mater. 2015, 5, 1500615.
112	Yang T. Y. ; Gregori G. ; Pellet N. ; Gratzel M. ; Maier J. Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 7905.
113	Yang D. ; Ming W. ; Shi H. ; Zhang L. ; Du M.-H. Chem. Mater. 2016, 28, 4349.
114	Amat A. ; Mosconi E. ; Ronca E. ; Quarti C. ; Umari P. ; Nazeeruddin M. K. ; Gratzel M. ; De Angelis F. Nano Lett. 2014, 14, 3608.
115	Mosconi E. ; Amat A. ; Nazeeruddin M. K. ; Gratzel M. ; DeAngelis F. J. Phys. Chem. C 2013, 117, 13902.
116	Colella S. ; Mosconi E. ; Fedeli P. ; Listorti A. ; Gazza F. ; Orlandi F. ; Ferro P. ; Besagni T. ; Rizzo A. ; Calestani G. ; Gigli G. ; De Angelis F. ; Mosca R. Chem. Mater. 2013, 25, 4613.
117	Kulkarni S. A. ; Baikie T. ; Boix P. P. ; Yantara N. ; Mathews N. ; Mhaisalkar S. J. Mater. Chem. A 2014, 2, 9221.
118	Edri E. ; Kirmayer S. ; Henning A. ; Mukhopadhyay S. ; Gartsman K. ; Rosenwaks Y. ; Hodes G. ; Cahen D. Nano Lett. 2014, 14, 1000.
119	Suarez B. ; Gonzalez-Pedro V. ; Ripolles T. S. ; Sanchez R.S. ; Otero L. ; Mora-Sero I. J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 1628.
120	Edri E. ; Kirmayer S. ; Kulbak M. ; Hodes G. ; Cahen D. J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 429.
121	Edri E. ; Kirmayer S. ; Cahen D. ; Hodes G. J. Phys. Chem. Lett. 2013, 4, 897.
122	Zhao D. ; Yu Y. ; Wang C. ; Liao W. ; Shrestha N. ; Grice C.R. ; Cimaroli A. J. ; Guan L. ; Ellingson R. J. ; Zhu K. ; Zhao X. ; Xiong R. R. ; Yan Y. Nat. Energy 2017, 2, 17018.
123	Kresse G. ; Furthmuller J. Phys. Rev. B 1996, 54, 11169.
124	Zunger A. ; Wei S.-H. ; Ferreira L. G. ; Bernard J. E. Phys. Rev. Lett. 1990, 65, 353.
125	Wei S. H. ; Ferreira L. G. ; Bernard J. E. ; Zunger A. Phys. Rev. B 1990, 42, 9622.
126	Wei S. H. ; Ferreira L. G. ; Zunger A. Phys. Rev. B 1990, 41, 8240.
127	Kitazawa N. ; Watanable Y. ; Nakamura Y. J. Mater. Sci. 2002, 37, 3585.
128	Leng M. ; Chen Z. ; Yang Y. ; Li Z. ; Zeng K. ; Li K. ; Niu G. ; He Y. ; Zhou Q. ; Tang J. Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 15012.
129	Li J. ; Xu L. ; Wang T. ; Song J. ; Chen J. ; Xue J. ; Dong Y. ; Cai B. ; Shan Q. ; Han B. ; Zeng H. Adv. Mater. 2016, 29, 1603885.
130	Zhao X.-G. ; Yang J. H. ; Y. Fu ; D. Yang ; Q. Xu ; L. Yu ; S.-H. Wei ; L. Zhang. J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 2630.
131	Eperon G. E. ; Stranks S. D. ; Menelaou C. ; Johnston M. B. ; Herz L. M. ; Snaith H. J. Energy Environ. Sci. 2014, 7, 982.
132	Hanusch F. C. ; Wiesenmayer E. ; Mankel E. ; Binek A. ; Angloher P. ; Fraunhofer C. ; Giesbrecht N. ; Feckl J. M. ; Jaegermann W. ; Johrendt D. ; Bien T. ; Docampo P. J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 2791.
133	Kang J. ; Wang L.-W. J. Phys. Chem. Lett. 2017, 8, 489.
134	Hao F. ; Stoumpos C. C. ; Cao D. H. ; Chang R. P. H. ; Kanatzidis M. G. Nat. Photonics 2014, 8, 489.
135	Noel N. K. ; Stranks S. D. ; Abate A. ; Wehrenfennig C. ; Guarnera S. ; Haghighirad A. A. ; Sadhanala A. ; Eperson G.E. ; Johnston M. B. ; Petrozza A. M. ; Herz L. M. ; Snaith H.J. Energy Environ. Sci. 2014, 7, 3061.
136	Hao F. ; Stoumpos C. C. ; Chang R. P. H. ; Kanatzidis M. G. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 8094.
137	Zhang M. ; Yu H. ; Lyu M. ; Wang Q. ; Yun J.-H. ; Wang L. Chem. Commun. 2014, 50, 11727.
138	Zheng C. ; Rubel O. arXiv preprint arXiv 2016, 1612, 04781.
139	Koh T. M. ; Thirumal K. ; Soo H. S. ; Mathews N. ChemSusChem 2016, 9, 2541.
140	Stoumpos C. C. ; Cao D. H. ; Clark D. J. ; Young J. ; Rondinelli J. M. ; Jang J. I. ; Hupp J. T. ; Kanatzidis M. G. Chem. Mater. 2016, 28, 2852.
141	Huan T. D. ; Tuoc V. N. ; Minh N. V. Phys. Rev. B 2016, 93, 094105.
142	Lehner A. J. ; Fabini D. H. ; Evans H. A. ; Hebert C. A. ; Smock S. R. ; Hu J. ; Wang H. B. ; Zwanziger J. W. ; Chabinyc M. L. ; Seshadri R. Chem. Mater. 2015, 27, 7137.
143	Fraccarollo A. ; Cantatore V. ; Boschetto G. ; Marchese L. ; Cossi M. J. Chem. Phys. 2016, 144, 164701.
144	Tsai H. ; Nie W. ; Blancon J. C. ; Stoumpos C. C. ; Asadpour R. ; Harutyunyan B. ; Neukirch A. J. ; Verduzco R. ; Crochet J. J. ; Tretiak S. ; Pedesseua L. ; Even J. ; Alam M. A. ; Gupta G. ; Lou J. ; Ajayan P. M. ; Bedzyk M. J. ; Kanatzidis M. G. ; Mohite A. D. Nature 2016, 536, 312.
145	You J. ; Meng L. ; Song T. B. ; Guo T. F. ; Yang Y. ; Chang W. H. ; Hong Z. ; Chen H. ; Zhou H. ; Chen Q. ; Liu Y. ; De Marco N. ; Yang Y. Nat. Nanotechnol. 2016, 11, 75.
146	Ma L. ; Dai J. ; Zeng X. C. Adv. Energy Mater. 2017, 1601731.
147	Smith I. C. ; Hoke E. T. ; Solis-Ibarra D. ; McGehee M. D. ; Karunadasa H. I. Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 11232.
148	Cao D. H. ; Stoumpos C. C. ; Farha O. K. ; Hupp J. T. ; Kanatzidis M. G. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 7843.
149	Mitzi D. B. ; Medeiros D. R. ; Malenfant P. R. L. Inorg. Chem. 2002, 41, 2134.
150	Quan L. N. ; Yuan M. ; Comin R. ; Voznyy O. ; Beauregard E. M. ; Hoogland S. ; Buin A. ; Kirmani A. R. ; Zhao K. ; Amassian A. ; Kim D. H. ; Sargent E. H. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 2649.
151	Boix P. P. ; Agarwala S. ; Koh T. M. ; Mathews N. ; Mhaisalkar S. G. J. Phys. Chem. Lett. 2015, 6, 898.
152	Ganose A. M. ; Savory C. N. ; Scanlon D. O. Chem. Commun. 2017, 53, 20.
153	Mitzi D. B. ; Feild C. A. ; Harrison W. T. A. ; Guloy A. M. Nature 1994, 369, 467.
154	Saparov B. ; Hong F. ; Sun J. P. ; Duan H. S. ; Meng W. W. ; Cameron S. ; Hill I. G. ; Yan Y. ; Mitzi D. B. Chem. Mater. 2015, 27, 5622.
155	Chen Y. ; Li B. ; Huang W. ; Gao D. ; Liang Z. Chem. Commun. 2015, 51, 11997.
156	Halder A. ; Chulliyil R. ; Subbiah A. S. ; Khan T. ; Chattoraj S. ; Chowdhury A. ; Sarkar S. K. J. Phys. Chem. Lett. 2015, 6, 3483.
157	Jiang Q. ; Rebollar D. ; Gong J. ; Piacentino E. L. ; Zheng C. ; Xu T. Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 7617.
158	Daub M. ; Hillebrecht H. Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 11016.
159	Ganose A. M. ; Savory C. N. ; Scanlon D. O. J. Phys. Chem. Lett. 2015, 6, 4594.
160	Xiao Z. ; Meng W. ; Saparov B. ; Duan H. ; Wang C. ; Feng C. ; Liao W. ; Ke W. ; Zhao D. ; Wang J. ; Mitzi D. B. ; Yan Y. J. Phys. Chem. Lett. 2016, 7, 1213.
161	Umeyama D. ; Lin Y. ; Karunadasa H. I. Chem. Mater. 2016, 28, 3241.
162	Xiao Z. ; Meng W. ; Wang J. ; Yan Y. Phys. Chem. Chem. Phys. 2016, 18, 25786.
163	Mitzi D. B. Chem. Mater. 1996, 8, 791.
164	Dou L. ; Wong A. B. ; Yu Y. ; Lai M. ; Kornienko N. ; Eaton S. W. ; Fu A. ; Bischak C. G. ; Ma J. ; Ding T. ; Ginsberg N. S. ; Wang L. W. ; Alivisatos A. P. ; Yang P. Science 2015, 349, 1518.
165	Huang T. J. ; Thiang Z. X. ; Yin X. S. ; Tang C. H. ; Qi G. J. ; Gong H. Chem. Eur. J. 2016, 22, 2146.
166	Yang J.-H. ; Yuan Q. H. ; Yakobson B. I. J. Phys. Chem. C 2016, 120, 24682.
167	Niu W. ; Eiden A. ; Prakash G. V. ; Baumberg J. J. Appl. Phys. 2014, 104, 171111.
168	Zhang S. ; Audebert P. ; Wei Y. ; Choueiry A. A. ; Lanty G. ; Boissiere C. ; Lauret J. S. ; Deleporte E. Materials 2010, 3, 3385.
169	Liang D. ; Peng Y. ; Fu Y. ; Sh earer M. J. ; Zhang J. ; Zhai J. ; Zha ng Y. ; Hamers R. J. ; Andrew T. L. ; Jin S. ACS Nano 2016, 10, 6897.
170	Kagan C. R. ; Mitzi D. B. ; Di mitrakopoulos C. D. Science 1999, 286, 945.
171	Vasala S. ; Karppinen M. Prog. Solid State Chem. 2015, 43, 1.
172	Nechache R. N. ; Harnagea C. ; Li S. ; Cardenas L. ; Huang W. ; Chakrabartty J. ; Rosei F. Nat. Photonics 2014, 9, 61.
173	Berger R. F. ; Neaton J. B. Phys. Rev. B 2012, 86, 165211.
174	van Loef E. V. D. ; Dorenbos P. ; van Eijk C. W. E. ; Kr?mer K. W. ; Güdel H. U. J. Phys.: Condens. Matter 2002, 14, 8481.
175	Volonakis G. ; Filip M. R. ; Ha ghighirad A. A. ; Sakai N. ; Wenger B. ; Snaith H. J. ; Giustino F. J. Phys. Chem. Lett. 2016, 7, 1254.
176	Slavney A. H. ; Hu T. ; Linden berg A. M. ; Karunadasa H. I. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 2138.
177	McClure E. T. ; Ball M. R. ; Windl W. ; Woodward P. M. Chem. Mater. 2016, 28, 1348.
178	Filip M. R. ; Hillman S. ; Haghighirad A. A. ; Snaith H. J. ; Giustino F. J. Phys. Chem. Lett. 2016, 7, 2579.
179	Wei F. ; Deng Z. ; Sun S. ; Xie F. ; Kieslich G. ; Evans D.M. ; Carpenter M. A. ; Bristowe P. D. ; Che etham A. K. Mater. Horiz. 2016, 3, 328.
180	Deng Z. ; Wei F. ; Sun S. ; Kieslich G. ; Cheetham A. K. ; Bristowe P. D. J. Mater. Chem. A 2016, 4, 12025.
181	Xiao Z. ; Meng W. ; Wang J. ; Yan Y. ChemSusChem 2016, 9, 2628.
182	Savory C. N. ; Walsh A. ; Scanlon D. O. ACS Energy Lett. 2016, 1, 949.
183	Brivio F. ; Walker A. B. ; Walsh A. APL Mater. 2013, 1, 042111.
184	Pellet N. ; Gao P. ; Gregori G. ; Yang T. Y. ; Nazeeruddin M. K. ; Maier J. ; Gr?tzel M. Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 3151.

[1]	Chunhui SHAN,Ruopeng BAI,Yu LAN. Theoretical Advances of Transition Metals Mediated C―H Bonds Cleavage [J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2019, 35(9): 940-953.
[2]	Rui CHEN,Wei WANG,Tongle BU,Zhiliang KU,Jie ZHONG,Yong PENG,Shengqiang XIAO,Wei YOU,Fuzhi HUANG,Yibing CHENG,Zhengyi FU. Low-Cost Fullerene Derivative as an Efficient Electron Transport Layer for Planar Perovskite Solar Cells [J]. Acta Phys. -Chim. Sin., 2019, 35(4): 401-407.
[3]	Fangbin LIU,Jun LIU,Lixiang WANG. An Organoboron Compound with a Thienyl Substituent as an Electron Acceptor for Organic Solar Cells [J]. Acta Phys. -Chim. Sin., 2019, 35(3): 251-256.
[4]	Yang YANG,Xiu JIANG,Xiaowei ZHAN,Xingguo CHEN. Designing an Organic Acceptor with Unsymmetrical Structure Based on Rhodanine and Thiazolidine-2, 4-dione Units to Study the Structure–Property Relationship [J]. Acta Phys. -Chim. Sin., 2019, 35(3): 257-267.
[5]	Qingqing XU,Chunmei CHANG,Wanbin LI,Bing GUO,Xia GUO,Maojie ZHANG. Non-Fullerene Polymer Solar Cells Based on a New Polythiophene Derivative as Donor [J]. Acta Phys. -Chim. Sin., 2019, 35(3): 268-274.
[6]	Guoxiao JIA,Shaoqing ZHANG,Liyan YANG,Chang HE,Huili FAN,Jianhui HOU. Development of Benzodithiophene-Based A-D-A Small Molecules with Different Acceptor End Groups for Efficient Organic Solar Cells [J]. Acta Phys. -Chim. Sin., 2019, 35(1): 76-83.
[7]	Jiao LIU,Jicun HUO,Min ZHANG,Xiandui DONG. Ultrafast Photoluminescence Dynamics of Organic Photosensitizers with Conjugated Linkers Containing Different Heteroatoms [J]. Acta Phys. -Chim. Sin., 2018, 34(4): 424-436.
[8]	Shichao ZHOU,Guitao FENG,Dongdong XIA,Cheng LI,Yonggang WU,Weiwei LI. Star-Shaped Electron Acceptor based on Naphthalenediimide-Porphyrin for Non-Fullerene Organic Solar Cells [J]. Acta Phys. -Chim. Sin., 2018, 34(4): 344-347.
[9]	Jie HAN,Qiuju LIANG,Yi QU,Jiangang LIU,Yanchun HAN. Morphology Control of Non-fullerene Blend Systems Based on Perylene [J]. Acta Phys. -Chim. Sin., 2018, 34(4): 391-406.
[10]	Ping HE,Fanglong YUAN,Zifei WANG,Zhanao TAN,Louzhen FAN. Growing Carbon Quantum Dots for Optoelectronic Devices [J]. Acta Phys. -Chim. Sin., 2018, 34(11): 1250-1263.
[11]	Xia GUO,Qunping FAN,Chaohua CUI,Zhiguo ZHANG,Maojie ZHANG. Wide Bandgap Random Terpolymers for High Efficiency Halogen-Free Solvent Processed Polymer Solar Cells [J]. Acta Phys. -Chim. Sin., 2018, 34(11): 1279-1285.
[12]	Jun YUAN,Ye LIU,Can ZHU,Ping SHEN,Meixiu WAN,Liuliu FENG,Yingping ZOU. Asymmetric Quinoxaline-Based Polymer for High Efficiency Non-Fullerene Solar Cells [J]. Acta Phys. -Chim. Sin., 2018, 34(11): 1272-1278.
[13]	Jing ZHANG,Youjun HE,Jie MIN. Recent Progress in Hybrid Perovskite Solar Cells Based on p-Type Small Molecules as Hole Transporting Materials [J]. Acta Phys. -Chim. Sin., 2018, 34(11): 1221-1238.
[14]	Li-Gang XU, Wei QIU, Run-Feng CHEN, Hong-Mei ZHANG, Wei HUANG. Application of ZnO Electrode Buffer Layer in Perovskite Solar Cells [J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2018, 34(1): 36-48.
[15]	Jiang-Bo ZHENG,Zhi-Ming CHEN,Zhi-Cheng HU,Jie ZHANG,Fei HUANG. Design, Synthesis and Photovoltaic Performance of Novel Conjugated Polymers Based on Difluorobenzothiadiazole and 2, 3-Bis[thiophen-2-yl]acrylonitrile [J]. Acta Phys. -Chim. Sin., 2017, 33(8): 1635-1643.

Halide Perovskite Materials for Solar Cells: a Theoretical Review

RichHTML

PDF (PC)

Like

Knowledge

Abstract

Cite this article

share this article

References

Related Articles 15

Metrics

Comments

Recommended 0