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【2h】

Role of vacancy point defects and water molecule in the degradation of the halide perovskite \ce{CH3NH3PbI3} through hydration step

机译：空位点缺陷和水分子在降解中的作用   通过水合步骤，卤化钙钛矿\ Ce {CH3NH3pbI3}

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The chemical stability of methylammonium lead iodide perovskite (\ce{MAPbI3})under humid condition remains one of the main challenges facing perovskitesolar cells. We investigate the defect processes in the water-intercalatediodide perovskite (\ce{MAPbI3}\_\ce{H2O}) and monohydrated phase(\ce{MAPbI3}$\cdot$\ce{H2O}) using the first-principles method combined with athermodynamic analysis. We calculate the formation energies of vacancy pointand pair defects with different charge states under I-rich and I-poorconditions and the binding energies of vacancy pair defects. It is found that\ce{PbI2} vacancy can be formed readily from its constituent point defects inany compounds, while \ce{MAI} vacancy is difficult to form in the hydrouscompounds. Unlike in \ce{MAPbI3}, all the vacancies in the hydrous phasescreate deep thermodynamic transition levels, indicating the degradation ofhalide perovskite upon exposure to moisture. The analysis of density ofelectronic states and charge density difference supports a mechanism ofwater-mediated formation of vacancy pair defects by exchanging electrons ofvacancy point defects with water.
机译：甲基铵碘化铅钙钛矿（\ ce {MAPbI3}）在潮湿条件下的化学稳定性仍然是钙钛矿太阳能电池面临的主要挑战之一。我们使用第一原理方法研究了水插层碘化物钙钛矿（\ ce {MAPbI3} \ _ \ ce {H2O}）和一水合相（\ ce {MAPbI3} $ \ cdot $ \ ce {H2O}）中的缺陷过程结合热力学分析。我们计算了富I和贫I条件下不同电荷状态的空位点和配对缺陷的形成能以及空位配对缺陷的结合能。发现\ ce {PbI2}空位很容易从任何化合物的组成点缺陷中形成，而\ ce {MAI}空位很难在含水化合物中形成。与\ MAP {MAPbI3}不同，含水相中的所有空位都产生深的热力学转变能级，表明卤化物钙钛矿暴露于湿气中会降解。电子态密度和电荷密度差的分析通过与水交换空位点缺陷的电子来支持水介导的空位对缺陷形成的机理。

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