KIT | KIT-Bibliothek | Impressum | Datenschutz

Ferroelectric Properties of Perovskite Thin Films and Their Implications for Solar Energy Conversion

Röhm, Holger ORCID iD icon 1; Leonhard, Tobias 1; Schulz, Alexander D. 1; Wagner, Susanne 2; Hoffmann, Michael J. 2; Colsmann, Alexander ORCID iD icon 1,3
1 Lichttechnisches Institut (LTI), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
2 Institut für Angewandte Materialien – Keramische Werkstoffe und Technologien (IAM-KWT1), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
3 Materialwissenschaftliches Zentrum für Energiesysteme (MZE), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)


Whether or not methylammonium lead iodide (MAPbI3) is a ferroelectric
semiconductor has caused controversy in the literature, fueled by many
misunderstandings and imprecise definitions. Correlating recent literature
reports and generic crystal properties with the authors’ experimental
evidence, the authors show that MAPbI3 thin-films are indeed semiconducting
ferroelectrics and exhibit spontaneous polarization upon transition from the
cubic high-temperature phase to the tetragonal phase at room temperature.
The polarization is predominantly oriented in-plane and is organized in
characteristic domains as probed with piezoresponse force microscopy.
Drift-diffusion simulations based on experimental patterns of polarized
domains indicate a reduction of the Shockley–Read–Hall recombination of
charge carriers within the perovskite grains due to the ferroelectric built-in field
and allow reproduction of the electrical solar cell properties.

Preprint §
DOI: 10.5445/IR/1000091665
Veröffentlicht am 27.02.2019
DOI: 10.1002/adma.201806661
Zitationen: 72
Web of Science
Zitationen: 75
Zitationen: 78
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Angewandte Materialien – Keramische Werkstoffe und Technologien (IAM-KWT1)
Lichttechnisches Institut (LTI)
Materialwissenschaftliches Zentrum für Energiesysteme (MZE)
Universität Karlsruhe (TH) – Zentrale Einrichtungen (Zentrale Einrichtungen)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsjahr 2019
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 0935-9648
KITopen-ID: 1000091665
Erschienen in Advanced materials
Verlag John Wiley and Sons
Seiten Art.Nr.: 1806661
Vorab online veröffentlicht am 20.02.2019
Schlagwörter ferroelectric domains, perovskite solar cells, piezoresponse force, microscopy
Nachgewiesen in Web of Science
KIT – Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft
KITopen Landing Page