Gemischte Gruppe‐14‐15‐Metallate als Modellverbindungen für dotierte Bleihalogenidperowskite

Abstract

Eigenschaften und Leistung von Bleihalogenidperowskiten können durch Dotierung oder Zulegierung modifiziert und verbessert werden. Die Auswirkungen der heterovalenten Dotierung mit Sb3+‐ und Bi3+‐Kationen sind jedoch noch Gegenstand aktueller Untersuchungen. Aufgrund der unterschiedlichen Ladung der dotierten Metalle im Vergleich zu den Pb2+‐Ionen ist eine gleichzeitige Erzeugung von Defekten unvermeidbar und der Einfluss dieser Defekte und der eigentlichen Substitution des Metalls schwer unterscheidbar. Hier stellen wir die ersten 14‐15‐Iodidometallate, (BED)4PbE2I16 (BED=N‐Benzylethylendiammonium; E=Sb (1), Bi (2)), vor, die Modellverbindungen für dotierte Bleiiodidperowskite sind und überraschend niedrige Bandlücken von 2,01 (1) und 1,88 eV (2) aufweisen. Quantenchemische Untersuchungen zeigen, dass dies auf eine ausgeprägte elektronische Interaktion zwischen den PbI6‐ und EI6‐Einheiten der Verbindungen zurückzuführen ist. Unsere Ergebnisse liefern ein Modellsystem für dotierte Perowskite, stellen aber auch die ersten Beispiele für eine vielversprechende neue Klasse von Metallhalogenidmaterialien dar.