Reduced-Dimensional α-CsPbX3 Perovskites for Efficient and Stable Photovoltaics

光伏 材料科学 光伏系统 纳米技术 钙钛矿(结构) 工程物理 工程类 电气工程 化学工程
作者
Yuanzhi Jiang,Jin Yuan,Youxuan Ni,Jien Yang,Yao Wang,Tonggang Jiu,Mingjian Yuan,Jun Chen
出处
期刊:Joule [Elsevier BV]
卷期号:2 (7): 1356-1368 被引量:384
标识
DOI:10.1016/j.joule.2018.05.004
摘要

Summary Inorganic CsPbX3 perovskites have gained great attention owing to their excellent thermal stability and carrier transport properties. However, the power conversion efficiency (PCE) of solution-processed CsPbX3 perovskite solar cells is still far inferior to that of their hybrid analogues. Insufficient film thickness and undesirable phase transition are the two major obstacles limiting their device performance. Here, we show that by adopting a new precursor pair, cesium acetate (CsAc) and hydrogen lead trihalide (HPbX3), we were able to overcome the notorious solubility limitation for Cs precursors to fabricate high-quality CsPbX3 perovskite films with large film thickness (∼500 nm). We further introduced a judicious amount of phenylethylammonium iodide (PEAI) into the system to induce reduced-dimensional perovskite formation. Unprecedentedly, the resulting quasi-2D perovskites significantly suppressed undesirable phase transition and thus reduced the film's trap density. Following this approach, we reported a state-of-the-art PCE to date, 12.4%, for reduced-dimensional α-CsPbI3 perovskite photovoltaics with greatly improved performance longevity.
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