Precursor Engineering for a Large-Area Perovskite Solar Cell with >19% Efficiency

碘化物 钙钛矿(结构) 能量转换效率 化学计量学 材料科学 无机化学 化学工程 化学 有机化学 光电子学 工程类
作者
Do Kyung Lee,Dong‐Nyuk Jeong,Tae Kyu Ahn,Nam‐Gyu Park
出处
期刊:ACS energy letters [American Chemical Society]
卷期号:4 (10): 2393-2401 被引量:147
标识
DOI:10.1021/acsenergylett.9b01735
摘要

Here, we report on precursor engineering for a large-area perovskite film using an air-knife-assisted D-bar coater. Lead acetate (PbAc2) is stoichiometrically added in the mother solution consisting of methylammonium iodide (MAI) and lead iodide (PbI2) in 2-methoxyethanol (2ME), leading to MAPbI3 and byproduct methylammonium acetate (MAAc). Crystal growth can be controlled in the presence of MAAc while drying the wet film. An average power conversion efficiency (PCE) of 15.14% is achieved, whereas the quality of the perovskite film is uncontrollable in the absence of PbAc2, resulting in a PCE as low as 2.63%. Carrier lifetime is further improved by about 46% when incorporating 0.12 mol % guanidinium iodide (GAI) in the PbAc2-containing precursor solution, which demonstrates a PCE of 19.44% with a device employing a piece of the large-area perovskite film (∼46 cm2) and a PCE of 13.85% with a module with an active area of 16 cm2.
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