Universal Current Losses in Perovskite Solar Cells Due to Mobile Ions

钙钛矿(结构) 材料科学 串联 兴奋剂 离子 压扁 带隙 卤化物 光电子学 载流子 电荷(物理) 化学物理 无机化学 化学 物理 结晶学 冶金 复合材料 量子力学
作者
Jarla Thiesbrummel,Vincent M. Le Corre,Francisco Peña‐Camargo,Lorena Perdigón‐Toro,Felix Lang,Fengjiu Yang,Max Grischek,Emilio Gutierrez‐Partida,Jonathan Warby,Michael D. Farrar,Suhas Mahesh,Pietro Caprioglio,Steve Albrecht,Dieter Neher,Henry J. Snaith,Martin Stolterfoht
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:11 (34) 被引量:122
标识
DOI:10.1002/aenm.202101447
摘要

Abstract Efficient mixed metal lead‐tin halide perovskites are essential for the development of all‐perovskite tandem solar cells, however they are currently limited by significant short‐circuit current losses despite their near optimal bandgap (≈1.25 eV). Herein, the origin of these losses is investigated, using a combination of voltage dependent photoluminescence (PL) timeseries and various charge extraction measurements. It is demonstrated that the Pb/Sn‐perovskite devices suffer from a reduction in the charge extraction efficiency within the first few seconds of operation, which leads to a loss in current and lower maximum power output. In addition, the emitted PL from the device rises on the exact same timescales due to the accumulation of electronic charges in the active layer. Using transient charge extraction measurements, it is shown that these observations cannot be explained by doping‐induced electronic charges but by the movement of mobile ions toward the perovskite/transport layer interfaces, which inhibits charge extraction due to band flattening. Finally, these findings are generalized to lead‐based perovskites, showing that the loss mechanism is universal. This elucidates the negative role mobile ions play in perovskite solar cells and paves a path toward understanding and mitigating a key loss mechanism.
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
慕青应助12采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
8秒前
ling发布了新的文献求助10
8秒前
滴滴哒完成签到,获得积分10
8秒前
悦耳人生发布了新的文献求助10
9秒前
Eina完成签到,获得积分20
10秒前
萘萘子完成签到 ,获得积分10
11秒前
风兮发布了新的文献求助10
12秒前
orixero应助甜甜的紫丝采纳,获得10
12秒前
15秒前
15秒前
16秒前
16秒前
杨华启应助sci采纳,获得20
17秒前
魔幻冷霜关注了科研通微信公众号
17秒前
21秒前
21秒前
21秒前
皮皮发布了新的文献求助10
23秒前
Zhuzhu完成签到 ,获得积分10
23秒前
FAST发布了新的文献求助10
24秒前
vivi发布了新的文献求助150
24秒前
24秒前
打打应助端庄的如霜采纳,获得10
25秒前
26秒前
27秒前
28秒前
山海完成签到,获得积分10
29秒前
乐乐应助常常嘻嘻采纳,获得10
30秒前
沙拉酱发布了新的文献求助10
30秒前
周少发布了新的文献求助30
31秒前
阿标哥完成签到,获得积分10
32秒前
32秒前
32秒前
柔弱靖柏发布了新的文献求助10
32秒前
33秒前
魔幻冷霜发布了新的文献求助10
33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
Applied Min-Max Approach to Missile Guidance and Control 3000
Metallurgy at high pressures and high temperatures 2000
Inorganic Chemistry Eighth Edition 1200
High Pressures-Temperatures Apparatus 1000
Free parameter models in liquid scintillation counting 1000
Standards for Molecular Testing for Red Cell, Platelet, and Neutrophil Antigens, 7th edition 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6318359
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8134625
关于积分的说明 17052670
捐赠科研通 5373307
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2852250
邀请新用户注册赠送积分活动 1830165
关于科研通互助平台的介绍 1681813