Facile NaF Treatment Achieves 20% Efficient ETL-Free Perovskite Solar Cells

钝化 材料科学 钙钛矿(结构) 工作职能 光伏系统 图层(电子) 光电子学 带材弯曲 开尔文探针力显微镜 能量转换效率 电极 偶极子 纳米技术 化学工程 原子力显微镜 电气工程 工程类 物理化学 有机化学 化学
作者
Faranak Sadegh,Erdi Akman,Daniel Prochowicz,Mohammad Mahdi Tavakoli,Pankaj Yadav,Seçkin Akın
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (34): 38631-38641 被引量:34
标识
DOI:10.1021/acsami.2c06110
摘要

Electron transporting layer (ETL)-free perovskite solar cells (PSCs) exhibit promising progress in photovoltaic devices due to the elimination of the complex and energy-/time-consuming preparation route of ETLs. However, the performance of ETL-free devices still lags behind conventional devices because of mismatched energy levels and undesired interfacial charge recombination. In this study, we introduce sodium fluoride (NaF) as an interface layer in ETL-free PSCs to align the energy level between the perovskite and the FTO electrode. KPFM measurements clearly show that the NaF layer covers the surface of rough underlying FTO very well. This interface modification reduces the work function of FTO by forming an interfacial dipole layer, leading to band bending at the FTO/perovskite interface, which facilitates an effective electron carrier collection. Besides, the part of Na+ ions is found to be able to migrate into the absorber layer, facilitating enlarged grains and spontaneous passivation of the perovskite layer. As a result, the efficiency of the NaF-treated cell reaches 20%, comparable to those of state-of-the-art ETL-based cells. Moreover, this strategy effectively enhances the operational stability of devices by preserving 94% of the initial efficiency after storage for 500 h under continuous light soaking at 55 °C. Overall, these improvements in photovoltaic properties are clear indicators of enhanced interface passivation by NaF-based interface engineering.

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
1秒前
Mic应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得20
1秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
Mic应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
Mic应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
可颂完成签到 ,获得积分10
2秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得20
2秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
欣喜高丽应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
Mic应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
笨鸟先飞完成签到 ,获得积分10
2秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
ffff发布了新的文献求助10
2秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
3秒前
欣喜高丽应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
Mic应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
高分求助中
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 40000
(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
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 2500
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
从k到英国情人 1500
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 5743471
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5414214
关于积分的说明 15347603
捐赠科研通 4884202
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2625645
邀请新用户注册赠送积分活动 1574504
关于科研通互助平台的介绍 1531414