MXene-Embedded PEDOT:PSS Hole-Transport Material for Lead-Free Perovskite Solar Cells

佩多:嘘 钙钛矿(结构) 材料科学 工作职能 光伏系统 能量转换效率 光电子学 图层(电子) 化学工程 纳米技术 电气工程 工程类
作者
JinKiong Ling,Daniele T. Cuzzupè,Muhammad Faraz Ud Din,Anastasiia Stepura,Tom Burgard,Yekitwork Abebe Temitmie,E. Majková,Mária Omastová,Rajan Jose,Lukas Schmidt‐Mende,Azhar Fakharuddin
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:7 (17): 7152-7158
标识
DOI:10.1021/acsaem.3c02928
摘要

Improving the energy alignment between charge-transport layers and the perovskite is crucial for further enhancing the photovoltaic performance of tin-based perovskite solar cells (PSCs). Herein, the role of Ti3C2Tx MXene in a poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS) hole transport layer (HTL) on the photovoltaic properties of PSCs is investigated as a function of its concentration. An improved perovskite film formation with reduced pinhole density and a more uniform contact potential difference is noted when MXene is embedded in the PEDOT:PSS HTL. The work function of the HTL is increased according to photoelectronic measurements, leading to a favorable energy alignment with the HOMO of PEA0.2FA0.8SnI3 perovskite. PSCs fabricated using a MXene-embedded PEDOT:PSS HTL delivered a power conversion efficiency (PCE) of 8.35% compared to 7.35% from the pristine counterpart, while retaining ∼90% of its initial PCE after 450 h of storage in a N2 atmosphere.

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