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Double peak emission in lead halide perovskites by self-absorption

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Schötz, Konstantin ; Askar, Abdelrahman M. ; Peng, Wei ; Seeberger, Dominik ; Gujar, Tanaji P. ; Thelakkat, Mukundan ; Köhler, Anna ; Hüttner, Sven ; Bakr, Osman M. ; Shankar, Karthik ; Panzer, Fabian:
Double peak emission in lead halide perovskites by self-absorption.
In: Journal of Materials Chemistry C. Bd. 8 (2020) Heft 7 . - S. 2289-2300.
ISSN 2050-7534
DOI: https://doi.org/10.1039/C9TC06251C

Abstract

Despite the rapidly increasing efficiencies of perovskite solar cells, the optoelectronic properties of this material class are not completely understood. Especially when measured photoluminescence (PL) spectra consist of multiple peaks, their origin is still debated. In this work, we investigate in detail double peak PL spectra of halide perovskite thin films and single crystals with different material compositions. By different optical spectroscopic approaches and quantitative models, we demonstrate that the additional PL peak results from an extensive self-absorption effect, whose impact is intensified by strong internal reflections. This self-absorption accounts for the unusual temperature dependence of the additional PL peak and it implies that absorption until far into the perovskite's Urbach tail is important. The internal reflections entail that even for thin films self-absorption can have a significant contribution to the PL spectrum. Our results allow for a clear assignment of the PL peaks by differentiating between optical effects and electronic transitions, which is a necessary requirement for understanding the optoelectronic properties of halide perovskites.

Weitere Angaben

Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Begutachteter Beitrag: Ja
Institutionen der Universität: Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik > Physikalisches Institut
Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik > Physikalisches Institut > Lehrstuhl Experimentalphysik II - Optoelektronik weicher Materie
Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik > Physikalisches Institut > Lehrstuhl Experimentalphysik II - Optoelektronik weicher Materie > Lehrstuhl Experimentalphysik II - Optoelektronik weicher Materie - Univ.-Prof. Dr. Anna Köhler
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie > Professur Angewandte Funktionspolymere > Professur Angewandte Funktionspolymere - Univ.-Prof. Dr. Mukundan Thelakkat
Fakultäten
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Titel an der UBT entstanden: Ja
Themengebiete aus DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
Eingestellt am: 22 Jan 2020 06:40
Letzte Änderung: 17 Jan 2022 07:42
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/54184