Dynamical Imaging of Surface Photopotentials in Hybrid Lead Iodide Perovskite Films under High Optical Irradiance and the Role of Selective Contacts
Source abstract
Abstract
Abstract To leverage the outstanding photonic qualities of lead halide hybrid perovskites under high optical irradiance, their reliability and temporal stability must be assessed. Time‐resolved scanning electron microscopy unveils that when illuminating the free surface of methylammonium lead iodide (MAPbI3) films at 500 Sun in vacuum, a giant photopotential locally develops in tens of seconds, differently evolving depending on charge‐selective substrates. It is reversible on timescales of minutes in the case of hole‐transporting poly(3,4‐ethylenedioxythiophene) polystyrene sulfonate, while more persistent effects occurs, on the timescale of hours, in the case of electron‐transporting TiO2. In addition, films grown on TiO2 show irreversible decay of photoluminescence measured in situ and photoinduced alteration of the work function at some grain boundaries. Different responses at high irradiance are ascribable to contact‐dependent and light‐induced spatial redistribution of charged defects, either ions or localized dipoles. It is also clear that photoexcited charges play different roles in the photochemistry of systems, depending on selective contacts and they are likely to mediate diverse photoassisted redox reaction paths. The TiO2 layer may act as a photocatalyst, leading to MAPbI3 degradation and to irreversible polarization, which will hinder high‐irradiance applications.
Source: crossref · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Perovskite Materials and Applications · Quantum Dots Synthesis And Properties · Chalcogenide Semiconductor Thin Films
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
Istituto di Fotonica e Nanotecnologie (IFN) CNR Piazza Leonardo da Vinci 32 Milano 20133 Italy
CNST@PoliMi Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) Via Giovanni Pascoli 70/3 Milano 20133 Italy
Dipartimento di Fisica Politecnico di Milano Piazza Leonardo da Vinci 32 Milano 20133 Italy
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