Gemischte Gruppe‐14‐15‐Metallate als Modellverbindungen für dotierte Bleihalogenidperowskite. (20th January 2021) - Dehnhardt, Natalie; Luy, Jan‐Niclas; Klement, Philip; Schipplick, Luca; Chatterjee, Sangam; Tonner, Ralf; Heine, Johanna
Abstract: Eigenschaften und Leistung von Bleihalogenidperowskiten können durch Dotierung oder Zulegierung modifiziert und verbessert werden. Die Auswirkungen der heterovalenten Dotierung mit Sb 3+ ‐ und Bi 3+ ‐Kationen sind jedoch noch Gegenstand aktueller Untersuchungen. Aufgrund der unterschiedlichen Ladung der dotierten Metalle im Vergleich zu den Pb 2+ ‐Ionen ist eine gleichzeitige Erzeugung von Defekten unvermeidbar und der Einfluss dieser Defekte und der eigentlichen Substitution des Metalls schwer unterscheidbar. Hier stellen wir die ersten 14‐15‐Iodidometallate, (BED)4 PbE2 I16 (BED=N‐Benzylethylendiammonium; E=Sb (1 ), Bi (2 )), vor, die Modellverbindungen für dotierte Bleiiodidperowskite sind und überraschend niedrige Bandlücken von 2, 01 (1 ) und 1, 88 eV (2 ) aufweisen. Quantenchemische Untersuchungen zeigen, dass dies auf eine ausgeprägte elektronische Interaktion zwischen den PbI6 ‐ und EI6 ‐Einheiten der Verbindungen zurückzuführen ist. Unsere Ergebnisse liefern ein Modellsystem für dotierte Perowskite, stellen aber auch die ersten Beispiele für eine vielversprechende neue Klasse von Metallhalogenidmaterialien dar. Abstract : Die elektronische Beschaffenheit Sb‐ und Bi‐dotierter Bleihalogenidperowskite wird breit diskutiert. Hier werden Modellverbindungen mit [PbE2 I16 ] 8− ‐Anionen (E=Sb, Bi) vorgestellt, die präzise Ausschnitte aus dotierten Perowskiten darstellen. Sie weisen infolge einer ausgeprägten elektronischen Interaktion zwischen den PbI6 ‐ und EI6 ‐Einheiten überraschend kleine Bandlücken auf und sind die ersten Verbindungen einer neuen Klasse von Metallhalogenidmaterialien.