Unraveling Loss Mechanisms Arising from Energy‐Level Misalignment between Metal Halide Perovskites and Hole Transport Layers

卤化物 金属 材料科学 钙钛矿(结构) 化学物理 化学 无机化学 结晶学 冶金
作者
Jae Eun Lee,Silvia G. Motti,Robert D. J. Oliver,Siyu Yan,Henry J. Snaith,Michael B. Johnston,Laura M. Herz
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adfm.202401052
摘要

Abstract Metal halide perovskites are promising light absorbers for multijunction photovoltaic applications because of their remarkable bandgap tunability, achieved through compositional mixing on the halide site. However, poor energy‐level alignment at the interface between wide‐bandgap mixed‐halide perovskites and charge‐extraction layers still causes significant losses in solar‐cell performance. Here, the origin of such losses is investigated, focusing on the energy‐level misalignment between the valence band maximum and the highest occupied molecular orbital (HOMO) for a commonly employed combination, FA 0.83 Cs 0.17 Pb(I 1‐x Br x ) 3 with bromide content x ranging from 0 to 1, and poly[bis(4‐phenyl)(2,4,6‐trimethylphenyl)amine] (PTAA). A combination of time‐resolved photoluminescence spectroscopy and numerical modeling of charge‐carrier dynamics reveals that open‐circuit voltage (V OC ) losses associated with a rising energy‐level misalignment derive from increasing accumulation of holes in the HOMO of PTAA, which then subsequently recombine non‐radiatively across the interface via interfacial defects. Simulations assuming an ideal choice of hole‐transport material to pair with FA 0.83 Cs 0.17 Pb(I 1‐x Br x ) 3 show that such V OC losses originating from energy‐level misalignment can be reduced by up to 70 mV. These findings highlight the urgent need for tailored charge‐extraction materials exhibiting improved energy‐level alignment with wide‐bandgap mixed‐halide perovskites to enable solar cells with improved power conversion efficiencies.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
bkagyin应助彭凯采纳,获得10
1秒前
2秒前
文章大发发布了新的文献求助10
4秒前
6秒前
11秒前
花花完成签到,获得积分10
11秒前
一一完成签到,获得积分0
12秒前
佩奇的弟弟完成签到,获得积分10
16秒前
18秒前
20秒前
22秒前
Zz完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
聪聪发布了新的文献求助10
25秒前
小鱼的美国青豆完成签到 ,获得积分10
25秒前
26秒前
Owen应助鹿友绿采纳,获得10
28秒前
Shelley发布了新的文献求助10
29秒前
花花完成签到 ,获得积分10
29秒前
科目三应助xushi采纳,获得10
29秒前
bkagyin应助哈力采纳,获得10
31秒前
斜玉发布了新的文献求助10
31秒前
jlwang发布了新的文献求助10
32秒前
燮大帅完成签到,获得积分10
33秒前
33秒前
violetlishu完成签到 ,获得积分10
35秒前
35秒前
爱听歌的含卉完成签到,获得积分10
36秒前
Owen应助明亮水儿采纳,获得10
36秒前
illiterate发布了新的文献求助10
38秒前
Jasper应助家炜采纳,获得10
39秒前
Orange应助Shelley采纳,获得10
40秒前
40秒前
41秒前
kiki发布了新的文献求助10
41秒前
43秒前
45秒前
洛神之心1124完成签到,获得积分10
46秒前
46秒前
dhjskak发布了新的文献求助20
47秒前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 900
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 800
Multifunctional Agriculture, A New Paradigm for European Agriculture and Rural Development 600
Bernd Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
A radiographic standard of reference for the growing knee 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2476313
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2140573
关于积分的说明 5455473
捐赠科研通 1863920
什么是DOI,文献DOI怎么找? 926612
版权声明 562846
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 495755