Please wait a minute...
Acta Physico-Chimica Sinca  2017, Vol. 33 Issue (9): 1730-1751    DOI: 10.3866/PKU.WHXB201705042
REVIEW     
Halide Perovskite Materials for Solar Cells: a Theoretical Review
Yang HUANG1,2,Qing-De SUN1,Wen XU2,Yao HE2,Wan-Jian YIN1,*()
1 School Institute for Energy and Materials Innovation, Key Laboratory of Advanced Carbon Materials and Wearable Energy Technologies of Jiangsu Province, Suzhou 215006, Jiangsu Province, P. R. China
2 School of Physics and Astronomy, Yunnan University, Kunming 650091, P. R. China
Download: HTML     PDF(3855KB) Export: BibTeX | EndNote (RIS)      

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     
Received: 21 March 2017      Published: 04 May 2017
MSC2000:  O649  
Fund:  the National Key Research and Development Program of China(2016YFB0700700);National Natural Science Foundation of China(51602211);National Natural Science Foundation of China(11674237);Natural Science Foundation of Jiangsu Province of China(BK20160299)
Corresponding Authors: Wan-Jian YIN     E-mail: wjyin@suda.edu.cn
Service
E-mail this article
Add to my bookshelf
Add to citation manager
E-mail Alert
RSS
Articles by authors
Yang HUANG
Qing-De SUN
Wen XU
Yao HE
Wan-Jian YIN
Cite this article:

Yang HUANG,Qing-De SUN,Wen XU,Yao HE,Wan-Jian YIN. Halide Perovskite Materials for Solar Cells: a Theoretical Review. Acta Physico-Chimica Sinca, 2017, 33(9): 1730-1751.

URL:

http://www.whxb.pku.edu.cn/10.3866/PKU.WHXB201705042     OR     http://www.whxb.pku.edu.cn/Y2017/V33/I9/1730

Eg/eVVoc/VVoc/Voc-maxJSC/(mA?cm?2)JSC/Jsc-maxFF/%FF/FF-mη/%
GaAs? 1.43 Exp? 1.12 95.7% 29.68 94.0% 86.5 96.6% 28.8
SQ-limit? 1.17 31.56 89.5 33.0
CIGS 1.14 Exp? 0.752 83.9% 35.3 82.5% 77.2 88.5% 20.5
SQ-limit 0.896 42.81 87.2 33.5
CdTe 1.44 Exp? 0.872 73.9% 29.47 94.6% 79.5 88.7% 20.4
SQ-limit 1.18 31.16 89.6 32.8
CZTSS 1.13 Exp? 0.513 57.8% 35.2 81.3% 69.8 80.1% 12.6
SQ-limit 0.887 43.3 87.1 33.4
CH3NH3PbI3 1.55 Exp? 1.07 83.6% 21.5 79.0% 68 75.4% 15.4
SQ-limit 1.28 27.2 90.2 31.4
Table 1 The room temperature bandgaps (Eg), open-circuit voltage (Voc), short-circuit current (JSC), fill factor (FF) and efficiency (h) of GaAs-, CIGS-, CdTe-, CZTSS-, and CH3NH3PbI3-based solar cells64.
Fig 1 Crystallographic structure of CH3NH3PbI3 64. (a) α phase; (b) β phase; (c) γ phase; (d) δ phase.
Fig 2 Electronic structure of CH3NH3PbI3 (DFT-PBE)64. (a) the partial charge density of the CBM; (b) the partial charge density of the VBM; (c) band structure; (d-g) DOS.
Fig 3 Properties of intrinsic point defects in CH3NH3PbI364. (a) the achievable chemical potentials for thermo-equilibrium growth of CH3NH3PbI3; the formation energies of intrinsic point defects in CH3NH3PbI3 at chemical potentials (b) A; (c) B; (d) C.
Fig 4 Transition energy levels of intrinsic point defects in CH3NH3PbI364. (a) intrinsic acceptors; (b) intrinsic donors.
Fig 5 Proposed hole-conductor-free perovskite solar cell without HTM layer by utilizing p-type doping64.
Fig 6 Properties of pristine CsPbI3 and polycrystalline CsPbI364. (a?i) are (partial) DOS of pristine CsPbI3 and polycrystalline CsPbI3 with ΣS3(111) and Σ5(310) GBs; (j) and (k) are atomic structures at Σ3(111) and Σ5(310) GBs respectively.
Fig 7 Schematic diagrams of defect state formation at CdTe and perovskite GBs64.
Fig 8 Schematic optical absorption of solar cell absorber 64.
Fig 9 (a) Electronic density of states (DOS) of CH3NH3PbI3 and GaAs; (b) the JDOS of CH3NH3PbI3 and GaAs; (c) the optical absorptions of CH3NH3PbI3 and GaAs; (d) calculated maximum efficiencies of CH3NH3PbI3, CuInSe2 (CIS), Cu2ZnSnS4 (CZTS), and GaAs as a function of film thickness64.
Fig 10 The calculated ideal device perfomances for CH3NH3PbI3-and GaAs-based thin-film solar cells as a function of thickness 64.
Fig 11 Structure models used in this work 63. (a) top view and side view of the 2 × 2 × 2 tetragonal supercell of MAPbI3 with organic molecules ferroelectrically aligned along the c direction and (b) top view and side view of the 2 × 2 × 2 tetragonal supercell of MAPbI3 with organic molecules antiferroelectrically aligned along the c direction.
Fig 12 Schematic diagrams to show the diffusion paths considered in this work63. (a) MA ion diffuses through vacancies; (b) MA ion diffuses through interstitials following the interstiticaly mechanism; (c) iodine ion diffuses through vacancies; and (d) iodine ion diffuses through interstitials following the interstiticaly mechanism.
Fig 13 The (a) volumes, (b) formation energies (per halogen atom), and (c) bandgaps of the mixed halide alloys CsPbX1-xYx (X, Y = I, Br, Cl) 64. 1 = 10-10 m.
Fig 14 Efficiency improvements over time for a range of ns2 solar absorbers 152.
Fig 15 The properties of Cs2MX4 and MA2MX4 166. (a) calculated band alignments between Cs2MX4 and MA2MX4 systems by aligning their vacuum levels (set as zero) using different functionals; (b) calculated optical absorption coefficients of selected 2D halide perovskites systems; (c) calculated mobility of Cs2MX4 and MA2MX4 systems using PBE + SOC.
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] Jie HAN,Qiuju LIANG,Yi QU,Jiangang LIU,Yanchun HAN. Morphology Control of Non-fullerene Blend Systems Based on Perylene[J]. Acta Physico-Chimica Sinca, 2018, 34(4): 391-406.
[2] 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 Physico-Chimica Sinca, 2018, 34(4): 344-347.
[3] Jiao LIU,Jicun HUO,Min ZHANG,Xiandui DONG. Ultrafast Photoluminescence Dynamics of Organic Photosensitizers with Conjugated Linkers Containing Different Heteroatoms[J]. Acta Physico-Chimica Sinca, 2018, 34(4): 424-436.
[4] 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 Sinca, 2018, 34(1): 36-48.
[5] ZHENG Jiang-Bo, CHEN Zhi-Ming, HU Zhi-Cheng, ZHANG Jie, HUANG Fei. Design, Synthesis and Photovoltaic Performance of Novel Conjugated Polymers Based on Difluorobenzothiadiazole and 2, 3-Bis[thiophen-2-yl]acrylonitrile[J]. Acta Physico-Chimica Sinca, 2017, 33(8): 1635-1643.
[6] Ji-Chong LIU,Feng TANG,Feng-Ye YE,Qi CHEN,Li-Wei CHEN. Visualization of Energy Band Alignment in Thin-Film Optoelectronic Devices with Scanning Kelvin Probe Microscopy[J]. Acta Physico-Chimica Sinca, 2017, 33(10): 1934-1943.
[7] PEI Lei, ZHANG Gui-Ling, SHANG Yan, SUN Cui-Cui, GAN Tian. Silicon Bridge-Tuned Electronic Structures and Transport Properties of Polymetallocenes[J]. Acta Physico-Chimica Sinca, 2016, 32(10): 2495-2502.
[8] WANG Xiao-Feng, ZUO Guo-Fang, LI Zhi-Feng, LI Hui-Xue. Theoretical Study of the Phosphorescence Spectrum of Tris(2-phenylpyridine)iridium Using the Displaced Harmonic Oscillator Model[J]. Acta Physico-Chimica Sinca, 2015, 31(9): 1667-1676.
[9] LI Hui-Xue, ZUO Guo-Fang, LI Zhi-Feng, WANG Xiao-Feng, ZHENG Ren-Hui. Theoretical Study of Hemicyanine Dye as a Dye-Sensitized Solar Cell Light-Absorbing Material[J]. Acta Physico-Chimica Sinca, 2015, 31(5): 866-876.
[10] LIANG Gui-Jie, ZHONG Zhi-Cheng, XU Jie, XU Wei-Lin, CHEN Mei-Hua, ZHANG Zeng-Chang, LI Wen-Lian. Formation Mechanism, Structure Model and Electrochemical Performance of an In situ Cross Linking Hybrid Polymer Electrolyte Membrane[J]. Acta Physico-Chimica Sinca, 2012, 28(09): 2057-2064.
[11] LI Hui-Xue, WANG Xiao-Feng, LI Zhi-Feng, ZHU Yuan-Cheng. Photolysis Reaction of 2-Phenylbenzo[d]oxazole[J]. Acta Physico-Chimica Sinca, 2012, 28(05): 1094-1100.
[12] ZHANG Ren-Kai, SUN Zhe, XIE Huan-Huan, LIANG Mao, XUE Song. New Comb-Like Copolymer for Quasi-Solid Electrolyte Based Dye-Sensitized Solar Cells and Its Effects on Electron Recombination[J]. Acta Physico-Chimica Sinca, 2012, 28(05): 1139-1145.
[13] ZHAN Wei-Shen, PAN Shi, WANG Qiao, LI Hong, ZHANG Yi. Comparison of D-SS and D-ST Dyes as Photo Sensitizers in Dye-Sensitized Solar Cells[J]. Acta Physico-Chimica Sinca, 2012, 28(01): 78-84.
[14] LI Jing, SUN Ming-Xuan, ZHANG Xiao-Yan, CUI Xiao-Li. Counter Electrodes for Dye-Sensitized Solar Cells[J]. Acta Physico-Chimica Sinca, 2011, 27(10): 2255-2268.
[15] SHI Ji-Fu, XU Gang, MIAO Lei, XU Xue-Qing. p-Type and pn-Type Dye-Sensitized Solar Cells[J]. Acta Physico-Chimica Sinca, 2011, 27(06): 1287-1299.