What Remains Unexplained about the Properties of Halide Perovskites?

Abstract

The notion that halide perovskite crystals (ABX , where X is a halide) exhibit unique structural and optoelectronic behavior deserves serious scrutiny. After decades of steady and half a decade of intense research, the question which attributes of these materials are unusual, is discussed, with an emphasis on the identification of the most important remaining issues. The goal is to stimulate discussion rather than to merely present a community consensus.

All‐Inorganic CsPbX3 Perovskite Solar Cells: Progress and Prospects

“…[43] However these mobilities,i nt he Pb-based HaPs in general, are considerably smaller than expected from the values of effective mass,a nd it has been suggested that this is due to phonon scattering by the relatively soft HaP lattice. [44] As the crystal cubic phase is transformed to the low-symmetry orthorhombic phase,t he metal-halide-metal bond angle decreases.A long with the increase in the E g ,t his decrease in bond angle increases both the effective carrier masses and Reproducedw ith permission. [23] Copyright 2015, American Chemical Society Publications.b )Correlations between tolerance factor and crystal structure of APbI 3 perovskitematerials.…”

Anorganische CsPbX3‐Perowskit‐Solarzellen: Fortschritte und Perspektiven

“…[41,42] Kleine und vergleichbare effektive Massen der Elektronen und Lçcher, die zu den Ladungsträgerbeweglichkeiten beitragen, kçnnen aus der elektronischen Banddispersion um die Bandkanten herum vorhergesagt werden. [44] Da die kubische Kristallphase in die orthorhombische Phase mit niedriger Symmetrie umgewandelt wird, nimmt der Metall-Halogenid-Metall-Bindungswinkel ab.Zusammen mit der Zunahme von E g erhçht diese Abnahme des Bindungswinkels sowohl die effektive Masse der Ladungsträger als auch die Anzahl der tiefen Übergangsdefektniveaus. [44] Da die kubische Kristallphase in die orthorhombische Phase mit niedriger Symmetrie umgewandelt wird, nimmt der Metall-Halogenid-Metall-Bindungswinkel ab.Zusammen mit der Zunahme von E g erhçht diese Abnahme des Bindungswinkels sowohl die effektive Masse der Ladungsträger als auch die Anzahl der tiefen Übergangsdefektniveaus.…”

“…[43] Allgemein sind diese Mobilitäten bei den Pb-basierten HaPs jedoch kleiner als entsprechend der effektiven Massen erwartet würde.E sw urde angenommen, dass dieser Effekt auf die Phononenstreuung durch das relativ weiche HaP-Gitter zurückzuführen ist. [44] Da die kubische Kristallphase in die orthorhombische Phase mit niedriger Symmetrie umgewandelt wird, nimmt der Metall-Halogenid-Metall-Bindungswinkel ab.Zusammen mit der Zunahme von E g erhçht diese Abnahme des Bindungswinkels sowohl die effektive Masse der Ladungsträger als auch die Anzahl der tiefen Übergangsdefektniveaus. [45] Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass,u mh ochleistungsfähiges CsPbX 3 zu entwickeln, die CsPbX 3 -Struktur mit einem grçßeren Metall-Halogenid-Metall-Winkel, d. h. einer kleineren Oktaederverkippung,entworfen werden sollte.…”

Reliable Performance Comparison of Perovskite Solar Cells Using Optimized Maximum Power Point Tracking

“…Organometallic halide perovskites have shown to be effective photoactive materials for photovoltaic application due to long charge carrier diffusion lengths and high mobility, high absorption coefficient of visible light, and tunable bandgap . For the past 6 years innovations in perovskite material composition and solar cell architecture structure helped perovskite‐based solar cells (PSC) achieve power conversion efficiency of beyond 23% .…”