Regulating Surface Termination for Efficient Inverted Perovskite Solar Cells with Greater Than 23% Efficiency

化学 钝化 钙钛矿(结构) 能量转换效率 双功能 光伏系统 光电子学 化学物理 光化学 化学工程 结晶学 材料科学 图层(电子) 有机化学 催化作用 生物 工程类 生态学
作者
Fengzhu Li,Xiang Deng,Qi Feng,Zhen Li,Danjun Liu,Dong Shen,Minchao Qin,Shengfan Wu,Francis Lin,Sei‐Hum Jang,Jie Zhang,Xinhui Lu,Dangyuan Lei,Chun‐Sing Lee,Zonglong Zhu,Alex K.‐Y. Jen
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:142 (47): 20134-20142 被引量:620
标识
DOI:10.1021/jacs.0c09845
摘要

Passivating surface and bulk defects of perovskite films has been proven to be an effective way to minimize nonradiative recombination losses in perovskite solar cells (PVSCs). The lattice interference and perturbation of atomic periodicity at the perovskite surfaces often significantly affect the material properties and device efficiencies. By tailoring the terminal groups on the perovskite surface and modifying the surface chemical environment, the defects can be reduced to enhance the photovoltaic performance and stability of derived PVSCs. Here, we report a rationally designed bifunctional molecule, piperazinium iodide (PI), containing both R2NH and R2NH2+ groups on the same six-membered ring, behaving both as an electron donor and an electron acceptor to react with different surface-terminating ends on perovskite films. The resulting perovskite films after defect passivation show released surface residual stress, suppressed nonradiative recombination loss, and more n-type characteristics for sufficient energy transfer. Consequently, charge recombination is significantly suppressed to result in a high open-circuit voltage (VOC) of 1.17 V and a reduced VOC loss of 0.33 V. A very high power conversion efficiency (PCE) of 23.37% (with 22.75% certified) could be achieved, which is the highest value reported for inverted PVSCs. Our work reveals a very effective way of using rationally designed bifunctional molecules to simultaneously enhance the device performance and stability.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
DAVID完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
牛6完成签到,获得积分10
3秒前
Stalin发布了新的文献求助10
3秒前
Poyd完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
Dong发布了新的文献求助10
5秒前
在水一方应助温暖飞丹采纳,获得10
5秒前
领导范儿应助小木小夕采纳,获得10
5秒前
5秒前
6秒前
angelacici发布了新的文献求助30
6秒前
积极乌龟发布了新的文献求助10
7秒前
WEAWEA应助甫_F采纳,获得30
8秒前
8秒前
怕黑捕完成签到,获得积分10
9秒前
给好评发布了新的文献求助10
9秒前
canaanyy完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
英俊的铭应助刘润豪采纳,获得100
10秒前
11秒前
lxaiczn应助befond采纳,获得10
11秒前
李东冬完成签到,获得积分10
12秒前
拉拉发布了新的文献求助10
12秒前
小柴胡发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
13秒前
陈佳谊完成签到 ,获得积分10
14秒前
sheng发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
15秒前
15秒前
Akim应助kc采纳,获得10
16秒前
16秒前
海峰荣完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
17秒前
松松松发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
饼饼发布了新的文献求助10
18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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6024222
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7655056
关于积分的说明 16175614
捐赠科研通 5172608
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2767655
邀请新用户注册赠送积分活动 1751115
关于科研通互助平台的介绍 1637425