Simple Ball‐Milled Molybdenum Sulfide Nanosheets for Effective Interface Passivation with Self‐Repairing Function to Attain High‐Performance Perovskite Solar Cells

钝化 材料科学 钙钛矿(结构) 化学工程 晶界 异质结 退火(玻璃) 纳米技术 光电子学 图层(电子) 复合材料 冶金 微观结构 工程类
作者
Lan Xiao,Ziyi Wang,Chang Shi,Xueli Yu,Liang Ma,Haixia Li,Guojia Fang,Pingli Qin
出处
期刊:Solar RRL [Wiley]
卷期号:6 (8) 被引量:10
标识
DOI:10.1002/solr.202200061
摘要

Interface defects can generate serious nonradiative recombination in perovskite solar cells (PSCs) and need to be restrained for further optimization of device performance. Herein, common and easily available 2D MoS 2 nanosheets prepared by a ball‐milled method are demonstrated. The obtained MoS 2 has bigger specific surface area and narrower pore distribution, inducing more water to be trapped on the surface or in pores of MoS 2 . With annealing, the locally absorbed water can be desorbed, and much more Mo atoms at the outermost surface layers could bond with oxygen to repair the uncoordinated Mo at edge sites for more ordered Mo—S—Mo bonds, which can weaken the catalytic activity of MoS 2 to stabilize the heterojunction interface of hole transport layer (HTL)/perovskite. When it is used as the passivation layer between HTL and perovskite, the Mo 2+ –Mo 4+ ion pair can promote electron transfer from Pb ° to I ° , suppressing the deep defects at this interface near the perovskite side. Meanwhile, MoS 2 can passivate the surface (or grain boundaries) defects through the bond of Mo—I or Pb—O. The resultant PSCs give a champion efficiency of 22.39% with MoS 2 treatment, thus enabling the decorated devices with excellent long‐term stability.
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