An ultra-thin, un-doped NiO hole transporting layer of highly efficient (16.4%) organic–inorganic hybrid perovskite solar cells

非阻塞I/O 材料科学 钙钛矿(结构) 光电子学 能量转换效率 兴奋剂 原子层沉积 钙钛矿太阳能电池 图层(电子) 薄膜 化学工程 带隙 纳米技术 化学 催化作用 工程类 生物化学
作者
Seongrok Seo,Ik Jae Park,Myung-Jun Kim,Seonhee Lee,Changdeuck Bae,Hyun Suk Jung,Nam‐Gyu Park,Jin Young Kim,Hyunjung Shin
出处
期刊:Nanoscale [The Royal Society of Chemistry]
卷期号:8 (22): 11403-11412 被引量:326
标识
DOI:10.1039/c6nr01601d
摘要

NiO is a wide band gap p-type oxide semiconductor and has potential for applications in solar energy conversion as a hole-transporting layer (HTL). It also has good optical transparency and high chemical stability, and the capability of aligning the band edges to the perovskite (CH3NH3PbI3) layers. Ultra-thin and un-doped NiO films with much less absorption loss were prepared by atomic layer deposition (ALD) with highly precise control over thickness without any pinholes. Thin enough (5-7.5 nm in thickness) NiO films with the thickness of few time the Debye length (LD = 1-2 nm for NiO) show enough conductivities achieved by overlapping space charge regions. The inverted planar perovskite solar cells with NiO films as HTLs exhibited the highest energy conversion efficiency of 16.40% with high open circuit voltage (1.04 V) and fill factor (0.72) with negligible current-voltage hysteresis.
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