Pre‐Buried Additive for Cross‐Layer Modification in Flexible Perovskite Solar Cells with Efficiency Exceeding 22%

材料科学 钙钛矿(结构) 能量转换效率 光电子学 光伏 图层(电子) 卤化物 纳米技术 化学工程 光伏系统 无机化学 生态学 生物 工程类 化学
作者
Zhonghao Zheng,Faming Li,Jue Gong,Yinyi Ma,Jinwen Gu,Xiaochun Liu,Shuhan Chen,Mingzhen Liu
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:34 (21) 被引量:222
标识
DOI:10.1002/adma.202109879
摘要

Halide perovskites have shown superior potentials in flexible photovoltaics due to their soft and high power-to-weight nature. However, interfacial residual stress and lattice mismatch due to the large deformation of flexible substrates have greatly limited the performance of flexible perovskite solar cells (F-PSCs). Here, ammonium formate (HCOONH4 ) is used as a pre-buried additive in electron transport layer (ETL) to realize a bottom-up infiltration process for an in situ, integral modification of ETL, perovskite layer, and their interface. The HCOONH4 treatment leads to an enhanced electron extraction in ETL, relaxed residual strain and micro-strain in perovskite film, along with reduced defect densities within these layers. As a result, a top power conversion efficiency of 22.37% and a certified 21.9% on F-PSCs are achieved, representing the highest performance reported so far. This work links the critical connection between multilayer mechanics/defect profiles of ETL-perovskite structure and device performance, thus providing meaningful scientific direction to further narrowing the efficiency gap between F-PSCs and rigid-substrate counterparts.
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