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Extended carrier lifetimes and diffusion in hybrid perovskites revealed by Hall effect and photoconductivity measurements

机译：霍尔效应和光电导率测量表明杂化钙钛矿中的载流子寿命延长和扩散

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Impressive performance of hybrid perovskite solar cells reported in recent years still awaits a comprehensive understanding of its microscopic origins. In this work, the intrinsic Hall mobility and photocarrier recombination coefficient are directly measured in these materials in steady-state transport studies. The results show that electron-hole recombination and carrier trapping rates in hybrid perovskites are very low. The bimolecular recombination coefficient (10−11 to 10−10 cm3 s−1) is found to be on par with that in the best direct-band inorganic semiconductors, even though the intrinsic Hall mobility in hybrid perovskites is considerably lower (up to 60 cm2 V−1 s−1). Measured here, steady-state carrier lifetimes (of up to 3 ms) and diffusion lengths (as long as 650 μm) are significantly longer than those in high-purity crystalline inorganic semiconductors. We suggest that these experimental findings are consistent with the polaronic nature of charge carriers, resulting from an interaction of charges with methylammonium dipoles.
机译：近年来报道的混合钙钛矿太阳能电池令人印象深刻的性能仍在等待对其微观起源的全面理解。在这项工作中，在稳态传输研究中直接测量了这些材料中的固有霍尔迁移率和光载流子复合系数。结果表明，杂化钙钛矿中的电子-空穴复合和载流子俘获率非常低。发现双分子重组系数（10 −11 至10 −10 cm 3 s -1 ）与最好的直接带无机半导体相比，即使杂化钙钛矿中固有的霍尔迁移率要低得多（高达60 cm 2 V -1 s < sup> -1 ）。在这里测量，稳态载流子寿命（高达3μms）和扩散长度（长达650μm）明显长于高纯度晶体无机半导体的寿命。我们建议这些实验结果与电荷与甲基铵偶极子相互作用产生的电荷载流子的极化性质一致。

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