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ACS Nano (2018)

Importance de l’anharmonicité et du désordre pour la stabilité des phases noires du matériau CsPbI3 au sein des cellules solaires pérovskites à îlots quantiques

 
Pérovskite inorganique CsPbI3, désordre, anharmonicité, cellules solaires à îlots quantiques (QD)
 

Importance de l'anharmonicité et du désordre pour la stabilité des phases noires du matériau CsPbI3 au sein des cellules solaires pérovskites à îlots quantiques

Stabilité des phases noires de la pérovskite totalement inorganique CsPbI3

L’instabilité de la pérovskite totalement inorganique CsPbI3 liée à une transformation spontanée de la phase pérovskite cubique noire vers une phase non-pérovskite jaune est un problème majeur connu depuis des décennies. Cette instabilité a amené initialement les concepteurs de cellules solaires pérovskites à se tourner uniquement vers des composés hybrides organiques/inorganiques tels que MAPbI3, qui posent d’autres problèmes technologiques. Depuis 2017, il a été montré que des cellules solaires à base de CsPbI3 préparé sous forme d’îlots colloïdaux pouvaient être préparées. Depuis le début de l’année 2018, ces cellules à base de CsPbI3 dominent désormais la filière des cellules dites à îlots quantiques (QD), qui se développent parallèlement aux filières photovoltaïques pérovskites à films minces. Le travail publié dans le journal ACS Nano comporte une analyse thermique de la stabilité des phases noires et des effets de trempe à partir des hautes températures vers la température ambiante, des déterminations de structures par rayonnement synchrotron et des analyses théoriques basées sur des calculs abinitio et par la méthode empirique des liaisons fortes. Il permet de mettre en évidence de nouvelles phases noires et de comprendre l’origine microscopique de la compétition entre ces phases noires dérivées de la phase cubique et la phase jaune.

 

Analyse thermique par rayonnement synchrotron des phases de CsPbI3
 
Contacts
Soline BOYER-RICHARD

soline.richard insa-rennes.fr

02 23 23 83 02

Laurent PEDESSEAU

laurent.pedesseau insa-rennes.fr

02 23 23 88 69

Jean-Marc JANCU

jean-marc.jancu insa-rennes.fr

02 23 23 82 95

Jacky EVEN

jacky.even insa-rennes.fr

02 23 23 82 95

 
Partenaires

Northwestern University (Chicago, USA), LPCIM (Palaiseau, France), CEA-DEN/SRMP (Saclay, France), ISCR (Rennes, France)

 
Référence

Anharmonicity and Disorder in the Black Phases of Cesium Lead Iodide used for Stable Inorganic Perovskite Solar Cells, A. Marronnier, G. Roma, S. Boyer-Richard, L. Pedesseau, J.-M. Jancu, Y. Bonnassieux, C. Katan, C. C. Stoumpos, M. G. Kanatzidis, and J. Even. ACS Nano 2018, DOI : 10.1021/acsnano.8b00267

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