MASCN Surface Treatment to Reduce Phase Transition Temperature and Regulate Strain for Efficient and Stable α-FAPbI3 Perovskite Solar Cells

材料科学 拉伤 钙钛矿(结构) 相变 相(物质) 纳米技术 工程物理 光电子学 化学工程 凝聚态物理 医学 物理 内科学 工程类 有机化学 化学
作者
Tianyuan Luo,Rui Chen,Gaojie Zhang,Luji Li,Hao Wu,Wenfeng Zhang,Wei Chen,Haixin Chang
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:15 (32): 38496-38506 被引量:6
标识
DOI:10.1021/acsami.3c07902
摘要

The fabrication of α-FAPbI3 perovskite films usually requires high temperature annealing above 150 °C, and the residual tensile strain in the films seriously affects the stability of α-FAPbI3 by converting to δ-phase FAPbI3. Here, we use MASCN surface treatment of FAPbI3 films to induce a rotation of the coplanar octahedron [PbI6]4- to the metric octahedron for the strong interaction of SCN- with Pb2+, converting δ-FAPbI3 into α-FAPbI3 highly crystalline films at room temperature. The optimized FAPbI3 films have high stability due to releasing residual tensile strains after MASCN treatment. The efficiency of the MASCN-treated unannealed FAPbI3 PSC is 19.03%, while the optimized FAPbI3 annealed at 100 °C shows a maximum PCE of 21.95% on a small area. The solar cell stability for humidity, light, and thermal stability are significantly improved. The MASCN treated FAPbI3 achieves a PCE of 15.32% on a PSC module with an effective area of 9.6 cm2 and maintains an initial efficiency of 94.1% after 100 days of ageing at 85 °C and 85% humidity.
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