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Alkali Chlorides for the Suppression of the Interfacial Recombination in Inverted Planar Perovskite Solar Cells

材料科学 平面的 钙钛矿(结构) 能量转换效率 光致发光 重组 扩散 碱金属 离子 量子效率 钙钛矿太阳能电池 量子点 发光 化学物理 化学工程 光电子学 有机化学 物理 热力学 化学 工程类 计算机图形学(图像) 基因 生物化学 计算机科学
作者
Wei Chen,Yecheng Zhou,Guocong Chen,Yinghui Wu,Bao Tu,Fangzhou Liu,Li Huang,Alan Man Ching Ng,Aleksandra B. Djurišić,Zhubing He
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:9 (19) 被引量:294
标识
DOI:10.1002/aenm.201803872
摘要

Abstract In this work, significant suppression of the interfacial recombination by facile alkali chloride interface modification of the NiOx hole transport layer in inverted planar perovskite solar cells is achieved. Experimental and theoretical results reveal that the alkali chloride interface modification results in improved ordering of the perovskite films, which in turn reduces defect/trap density, causing reduced interfacial recombination. This leads to a significant improvement in the open‐circuit voltage from 1.07 eV for pristine NiOx to 1.15 eV for KCl‐treated NiOx, resulting in a power conversion efficiency approaching 21%. Furthermore, the suppression of the ion diffusion in the devices is observed, as evidenced by stable photoluminescence (PL) under illumination and high PL quantum efficiency with alkali chloride treatment, as opposed to the luminescence enhancement and low PL quantum efficiency observed for perovskite on pristine NiOx. The suppressed ion diffusion is also consistent with improved stability of the devices with KCl‐treated NiOx. Thus, it is demonstrated that a simple interfacial modification is an effective method to not only suppress interfacial recombination but also to suppress ion migration in the layers deposited on the modified interface due to improved interface ordering and reduced defect density.
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