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How the Structures and Properties of Pristine and Anion Vacancy Defective Organic–Inorganic Hybrid Double Perovskites MA2AgIn(BrxI1–x)6 Vary with Br Content x
The Journal of Physical Chemistry Letters ( IF 4.8 ) Pub Date : 2020-11-23 , DOI: 10.1021/acs.jpclett.0c03137 Qi Liu 1 , WanZhen Liang 1
The Journal of Physical Chemistry Letters ( IF 4.8 ) Pub Date : 2020-11-23 , DOI: 10.1021/acs.jpclett.0c03137 Qi Liu 1 , WanZhen Liang 1
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This work is dedicated to theoretically investigating the mixed-halide direct band gap organic–inorganic hybrid double perovskites (OIHdPs), MA2AgIn(BrxI1–x)6, with and without anion vacancy point (AVP) defects. We calculate their structural and optoelectronic properties with different halide compositions and find that the effect of halide composition on the properties of MA2AgIn(BrxI1–x)6 is quite different from that on lead-bearing perovskites. All the vacancy-free I-bearing systems (x ≠ 1) have nearly the same direct band gap width and carrier activity with MAPbI3. The Br-rich systems (x > 0.50) are relatively thermodynamical stable and not prone to spontaneous anion segregation and show a strong “self-tolerance” feature toward the inherit defects as well. With these distinguished properties, we are able to conclude that MA2AgIn(BrxI1–x)6 with 0.50 < x < 1 are promising candidates for Pb-free photovoltaic materials. This Letter provides a detailed microscopic understanding of the vacancy-induced band distortion in lead-free heterovalent substitution OIHdPs and has some guiding significance for molecular design of nontoxic photovoltaic materials.
中文翻译：
原始和阴离子空位缺陷有机-无机杂化双钙钛矿MA 2 AgIn（Br x I 1– x）6的结构和性质如何随Br含量x而变化
这项工作致力于从理论上研究混合卤化物直接带隙有机-无机杂化双钙钛矿（OIHdPs）MA 2 AgIn（Br x I 1- x）6，具有和不具有阴离子空位点（AVP）缺陷。我们计算了不同卤化物成分的结构和光电性质，发现卤化物成分对MA 2 AgIn（Br x I 1– x）6的性质的影响与含铅钙钛矿的影响完全不同。所有无空位的I轴承系统（x ≠1）与MAPbI 3具有几乎相同的直接带隙宽度和载流子活性。富溴体系（x > 0.50）相对热力学稳定，不易于自发阴离子离析，并且对遗传缺陷也显示出强大的“自我容忍”特征。凭借这些卓越的性能，我们可以得出结论：0.50 < x <1的MA 2 AgIn（Br x I 1– x）6是无铅光伏材料的有希望的候选者。这封信提供了对无铅异价取代OIHdPs中空位引起的能带畸变的详细微观理解，并对无毒光伏材料的分子设计具有指导意义。
更新日期：2020-12-17
中文翻译：
原始和阴离子空位缺陷有机-无机杂化双钙钛矿MA 2 AgIn（Br x I 1– x）6的结构和性质如何随Br含量x而变化
这项工作致力于从理论上研究混合卤化物直接带隙有机-无机杂化双钙钛矿（OIHdPs）MA 2 AgIn（Br x I 1- x）6，具有和不具有阴离子空位点（AVP）缺陷。我们计算了不同卤化物成分的结构和光电性质，发现卤化物成分对MA 2 AgIn（Br x I 1– x）6的性质的影响与含铅钙钛矿的影响完全不同。所有无空位的I轴承系统（x ≠1）与MAPbI 3具有几乎相同的直接带隙宽度和载流子活性。富溴体系（x > 0.50）相对热力学稳定，不易于自发阴离子离析，并且对遗传缺陷也显示出强大的“自我容忍”特征。凭借这些卓越的性能，我们可以得出结论：0.50 < x <1的MA 2 AgIn（Br x I 1– x）6是无铅光伏材料的有希望的候选者。这封信提供了对无铅异价取代OIHdPs中空位引起的能带畸变的详细微观理解，并对无毒光伏材料的分子设计具有指导意义。
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