Towards understanding the Short Circuit Current Loss in Perovskite Solar Cells with 2D Passivation Layers

钝化 钙钛矿(结构) 材料科学 光电子学 扩散 空间电荷 钙钛矿太阳能电池 载流子 兴奋剂 电子 载流子寿命 带隙 光致发光 耗尽区 短路
作者
Jan Herterich,Clemens Baretzky,Moritz Unmüssig,Clément Maheu,Nico Glissmann,Jeremias Gutekunst,Georgios Loukeris,Thomas Mayer,Markus Kohlstädt,Jan P. Hofmann,Uli Würfel
出处
期刊:Solar RRL [Wiley]
标识
DOI:10.1002/solr.202200195
摘要

Herein, a strong short-circuit current density (JSC) loss is observed when using phenetylammonium iodide (PEAI) as n-side passivation in p–i–n perovskite solar cells. Comparing experiments with drift–diffusion simulations, different hypotheses for the origin of the JSC loss are presented and evaluated. Whereas the optical properties of the investigated cell stack remain unchanged, the internal quantum efficiency of the PEAI-based devices decreases drastically. Strong bulk doping and interface traps are ruled out as the origin of the charge extraction limitation. High-spatial resolution photoluminescence (PL) spectroscopy directly images the inhomogeneity of the PEAI-based quasi-2D perovskite wide-bandgap interlayer, which is found to be crucial for the observed JSC loss. A 2D drift–diffusion model implemented with mobile ions and an inhomogeneous electron transport layer reproduces the experimental behavior accurately. The ionic space charge distribution under short circuit reduces the effective charge-carrier diffusion length, hindering charge transport toward those domains in the perovskite–electron transport layer interface where electrons can be extracted efficiently. A longer charge-carrier lifetime reduces the JSC loss, highlighting the importance of suppressed non-radiative bulk recombination, not only for achieving high open-circuit voltages, but also for efficient charge extraction.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
cjh发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
xing完成签到,获得积分10
1秒前
华仔应助怕黑的飞柏采纳,获得10
1秒前
dakjdia发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
Mine_cherry应助xzy998采纳,获得50
2秒前
3秒前
喜悦冰烟发布了新的文献求助10
3秒前
dangdang应助帆帆帆采纳,获得10
4秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
4秒前
zzzz发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
乐正映萱发布了新的文献求助10
4秒前
108实验室发布了新的文献求助10
4秒前
SIC发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
禅心完成签到,获得积分10
6秒前
事上炼发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
小马甲应助黑囡采纳,获得10
7秒前
高贵振家发布了新的文献求助10
7秒前
csl发布了新的文献求助10
7秒前
Xiaopei发布了新的文献求助10
7秒前
硕shuoer完成签到,获得积分20
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
fafa发布了新的文献求助10
9秒前
宋宋发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
传奇3应助ling采纳,获得10
10秒前
ZCY完成签到,获得积分20
10秒前
10秒前
情怀应助龙哥采纳,获得10
10秒前
11秒前
硕shuoer发布了新的文献求助10
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
从k到英国情人 1500
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 1100
„Semitische Wissenschaften“? 1100
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5728463
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5312850
关于积分的说明 15314159
捐赠科研通 4875631
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2618899
邀请新用户注册赠送积分活动 1568458
关于科研通互助平台的介绍 1525134