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Electrical Conductivity of Halide Perovskites Follows Expectations from Classical Defect Chemistry

DOI zum Zitieren der Version auf EPub Bayreuth: https://doi.org/10.15495/EPub_UBT_00005795
URN zum Zitieren der Version auf EPub Bayreuth: urn:nbn:de:bvb:703-epub-5795-6

Titelangaben

Leupold, Nico ; Seibel, Anna Lena ; Moos, Ralf ; Panzer, Fabian:
Electrical Conductivity of Halide Perovskites Follows Expectations from Classical Defect Chemistry.
In: European Journal of Inorganic Chemistry. (2021) Heft 28 . - S. 2882-2889.
ISSN 1099-0682
DOI der Verlagsversion: https://doi.org/10.1002/ejic.202100381

Volltext

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Format: PDF
Name: ejic.202100381.pdf
Version: Veröffentlichte Version
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Angaben zu Projekten

Projekttitel:
Offizieller Projekttitel
Projekt-ID
Stabile Perowskitsolarzellen durch kontrollierte Kristallisationsprozesse und durch grundlegendes Verständnis der optischen und elektrischen Eigenschaften sowie der Defektchemie
MO 1060/32-1
Trockenes Filmprozessieren hybrider Perowskite mit maßgeschneiderten optoelektronischen Eigenschaften
PA 3373/3-1

Projektfinanzierung: Deutsche Forschungsgemeinschaft

Abstract

Defect chemistry is key to understand electrical properties of many functional materials including halide perovskites. However, expectations from defect chemistry about the dependency of defect densities on the doping regime of halide perovskites have not yet been clearly confirmed experimentally. Here, we measure the electrical conductivity of the model halide perovskite Methylammonium Lead Iodide over a wide range of iodine partial pressures. We find that with iodine partial pressure the electrical conductivity changes with different slopes in a double-logarithmic representation, indicating changes of the perovskite conductivity mechanism. Considering differences in the mobilities of the various defect species, we derive expectations about the dependence of the total conductivity of the perovskite as a function of iodine partial pressure. We find iodine vacancies dominating the conductivity at low iodine partial pressures, whereas at higher partial pressures holes govern the total conductivity. We find the concentration of iodide vacancies to be ∼1018 cm−3, in good agreement with the expected values based on intrinsic ionic disorder. Finally, for the case that the intrinsic ionic disorder concentration is overestimated, we elucidate the possibility to explain the conductivity profile by impurity induced acceptor doping in the perovskite. Thus, our work will allow to develop a more fundamental understanding about the electrical properties of halide perovskites.

Weitere Angaben

Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Keywords: Iodine partial pressure; Doping; Ion migration; MAPbI3; Impedance Spectroscopy; Powder aerosol deposition method
Themengebiete aus DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften
Institutionen der Universität: Fakultäten
Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik
Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik > Physikalisches Institut
Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik > Physikalisches Institut > Lehrstuhl Experimentalphysik II - Optoelektronik weicher Materie
Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik > Physikalisches Institut > Lehrstuhl Experimentalphysik II - Optoelektronik weicher Materie > Lehrstuhl Experimentalphysik II - Optoelektronik weicher Materie - Univ.-Prof. Dr. Anna Köhler
Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften
Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Funktionsmaterialien
Fakultäten > Fakultät für Ingenieurwissenschaften > Lehrstuhl Funktionsmaterialien > Lehrstuhl Funktionsmaterialien - Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ralf Moos
Profilfelder > Advanced Fields > Neue Materialien
Forschungseinrichtungen > Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen > Bayreuther Materialzentrum - BayMAT
Profilfelder
Profilfelder > Advanced Fields
Forschungseinrichtungen
Forschungseinrichtungen > Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen
Sprache: Englisch
Titel an der UBT entstanden: Ja
URN: urn:nbn:de:bvb:703-epub-5795-6
Eingestellt am: 22 Sep 2021 09:01
Letzte Änderung: 22 Sep 2021 09:02
URI: https://epub.uni-bayreuth.de/id/eprint/5795

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