The Role of Fluorine‐Functionalized Organic Spacers for Defect Passivation and Low‐Dimensional Phase Formation in 3D MAPI Perovskite Solar Cells

材料科学 钝化 钙钛矿(结构) 相(物质) 化学工程 有机太阳能电池 工作(物理) 纳米技术 图层(电子) 复合材料 有机化学 冶金 聚合物 机械工程 化学 工程类
作者
Ali Semerci,Javier Urieta‐Mora,Sander Driessen,Ali Buyruk,Rik Hooijer,Agustín Molina‐Ontoria,Bülent Alkan,Seçkin Akın,Mattia Fanetti,Harishankar Balakrishnan,Achim Hartschuh,Shuxia Tao,Nazario Martı́n,Peter Müller‐Buschbaum,Ali Semerci,Tayebeh Ameri
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:35 (27) 被引量:7
标识
DOI:10.1002/adfm.202423109
摘要

Abstract Widespread application of organic‐inorganic halide perovskites (OIHP) still faces a major obstacle in mitigating moisture‐induced degradation. Integrating organic spacers, as defect passivation facilitators along with low‐dimensional phase (LDP) formation is an effective approach to enhance the efficiency and robustness of 3D methyl ammonium lead iodide (MAPI) in photovoltaics (PV). Here, the formamidinium cation (FA+) employing 3,5‐difluorobenzene‐1‐carboximidamidium iodide (2F), 4‐(trifluoromethyl)benzene‐1‐carboximidamidium iodide (3F), and 2,3,4,5,6‐pentafluorobenzene‐1‐carboximidamidium iodide (5F) organic spacers as passivation layer in 3D/LDP OIHP solar cells is utilized. Fluorine atom position and quantity in organic spacers change the optoelectronic characteristics of the perovskites, enhancing hydrophobicity, facilitating LDP formation, and augmenting dipole moments, thereby facilitating charge separation processes. PV performance analysis reveals that 3F‐treated 3D/LDP devices achieve the highest efficiency of 19.22%. Experimental results and density functional theory (DFT) studies attribute the higher performance of 3F‐modified devices to effective LDP formation, enhanced passivation of defect states at perovskite surfaces and grain boundaries, the highest dipole moment and lowest band gap among the evaluated spacers. The stability tests show that, after 1000 h, 3F‐ and 5F‐modified 3D/LDP OIHP devices retain over 85% of their initial efficiency. This research opens novel avenues for designing appropriate organic spacers to attenuate defects in 3D/LDP PV devices.
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
lll发布了新的文献求助10
1秒前
5秒前
sunwsmile完成签到 ,获得积分10
7秒前
宇文风行完成签到,获得积分10
8秒前
简单的泥猴桃完成签到 ,获得积分10
11秒前
感动清炎完成签到,获得积分10
16秒前
思源应助抹茶采纳,获得10
17秒前
David完成签到,获得积分10
19秒前
三脸茫然完成签到 ,获得积分0
20秒前
lll发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
26秒前
lnb666777888完成签到 ,获得积分10
26秒前
wodetaiyangLLL完成签到 ,获得积分10
26秒前
Sun1c7完成签到,获得积分10
27秒前
jaytotti完成签到,获得积分10
30秒前
充电宝应助lll采纳,获得10
31秒前
fawr完成签到 ,获得积分10
31秒前
俏皮的老三完成签到 ,获得积分10
35秒前
Doctor.TANG完成签到 ,获得积分10
43秒前
芙瑞完成签到 ,获得积分10
46秒前
46秒前
50秒前
正行者1完成签到 ,获得积分10
50秒前
喵喵完成签到 ,获得积分0
52秒前
TUTU完成签到 ,获得积分10
52秒前
yx完成签到 ,获得积分10
54秒前
lll发布了新的文献求助10
55秒前
健忘的晓小完成签到 ,获得积分10
57秒前
完美世界应助lll采纳,获得10
58秒前
Owen应助Sarah采纳,获得10
59秒前
1分钟前
拟态橙完成签到 ,获得积分10
1分钟前
明理绝悟发布了新的文献求助10
1分钟前
如泣草芥完成签到,获得积分0
1分钟前
整齐听南完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Bi完成签到,获得积分10
1分钟前
朴实昊强完成签到 ,获得积分10
1分钟前
乌冬完成签到 ,获得积分10
1分钟前
简单幸福完成签到 ,获得积分10
1分钟前
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
Elements of Propulsion: Gas Turbines and Rockets, Second Edition 1000
卤化钙钛矿人工突触的研究 1000
Engineering for calcareous sediments : proceedings of the International Conference on Calcareous Sediments, Perth 15-18 March 1988 / edited by R.J. Jewell, D.C. Andrews 1000
Wolffs Headache and Other Head Pain 9th Edition 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 510
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 6246717
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8070130
关于积分的说明 16845865
捐赠科研通 5322862
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2834283
邀请新用户注册赠送积分活动 1811763
关于科研通互助平台的介绍 1667516