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Fusing Nanowires into Thin Films: Fabrication of Graded‐Heterojunction Perovskite Solar Cells with Enhanced Performance

材料科学 异质结 钙钛矿(结构) 纳米线 能量转换效率 光电子学 纳米晶 薄膜 同质性(统计学) 纳米技术 制作 平面的 化学工程 工程类 替代医学 病理 计算机图形学(图像) 统计 医学 计算机科学 数学
作者
Yi Zhang,Hanjun Yang,Min Chen,Nitin P. Padture,Ou Chen,Yuanyuan Zhou
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:9 (22) 被引量:56
标识
DOI:10.1002/aenm.201900243
摘要

Abstract Perovskite solar cells (PSCs) have recently experienced a rapid rise in power conversion efficiency (PCE), but the prevailing PSCs with conventional mesoscopic or planar device architectures still contain nonideal perovskite/hole‐transporting‐layer (HTL) interfaces, limiting further enhancement in PCE and device stability. In this work, CsPbBr 3 perovskite nanowires are employed for modifying the surface electronic states of bulk perovskite thin films, forming compositionally‐graded heterojunction at the perovskite/HTL interface of PSCs. The nanowire morphology is found to be key to achieving lateral homogeneity in the perovskite film surface states resulting in a near‐ideal graded heterojunction. The hidden role of such lateral homogeneity on the performance of graded‐heterojunction PSCs is revealed for the first time. The resulting PSCs show high PCE up to 21.4%, as well as high operational stability, which is superior to control PSCs fabricated without CsPbBr 3 ‐nanocrystals modification and with CsPbBr 3 ‐nanocubes modification. This study demonstrates the promise of controlled hybridization of perovskite nanowires and bulk thin films for more efficient and stable PSCs.
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