Transport de charge intrinsèque et extrinsèque dans les pérovskites CH3NH3PbI3 prédit à partir de premiers principes

Résumé Les propriétés de transport de charge à la fois intrinsèques et extrinsèques des pérovskites de tri-iodure de plomb de méthylammonium sont étudiées à partir de premiers principes. Les faibles couplages électron-phonon sont révélés, avec le plus grand potentiel de déformation (~ 5 eV) comparable à celui du graphène en couche unique. La mobilité intrinsèque, limitée par la diffusion phonon acoustique, atteint quelques milliers de cm² V⁻¹ s⁻¹, la mobilité des trous étant supérieure à celle des électrons. À une densité d'impuretés de 10ⁱ⁸ cm⁻³, la diffusion des impuretés chargées commence à dominer et abaisse la mobilité des électrons à 101 cm² V⁻¹ s⁻¹ et la mobilité des trous à 72,2 cm² V⁻¹ s⁻¹. La haute mobilité intrinsèque garantit une longueur de diffusion de porteurs de charge longue et équilibrée. Avec le contrôle des impuretés ou des défauts ainsi que des pièges de charge dans ces pérovskites, des efficacités améliorées des cellules solaires avec des structures de dispositifs simplifiées sont promises.