Insights into Perovskite Film Formation Using the Hybrid Evaporation/Spin-Coating Route: An In Situ XRD Study

材料科学 退火(玻璃) 结晶度 旋涂 钙钛矿(结构) 制作 化学工程 活化能 粒度 带隙 薄膜 纳米技术 复合材料 光电子学 物理化学 化学 工程类 病理 医学 替代医学
作者
Oussama Er‐raji,Lina Rustam,Bhushan P. Kore,Stefan W. Glunz,Patricia S. C. Schulze
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:6 (11): 6183-6193 被引量:15
标识
DOI:10.1021/acsaem.3c00698
摘要

The hybrid evaporation/spin-coating route has been widely used for fabrication of highly efficient fully textured perovskite silicon tandem solar cells and is a promising route for upscaling. Nevertheless, fundamental aspects of the fabrication process such as the kinetics of perovskite crystallization and the influence of the environmental conditions remain uncertain. In this work, we investigate the individual stages of tandem-relevant 1.66 eV bandgap perovskite formation and map the structural evolution from the precursor to the perovskite phase until the degradation phase. We find that the kinetics of these transitions can be tuned by varying the humidity or the temperature during the annealing treatment. Specifically, increasing the relative humidity up to 50% elevates the reaction rate and results in improved perovskite quality. This is directly reflected in the solar cell power conversion efficiency with a 3%abs increment on average. While high annealing temperatures are found to promote large grain size growth and enhanced crystallinity, we observe that above 150 °C the remnant PbI2 precursor compromises film quality. Furthermore, the perovskite formation kinetics is fitted using the Johnson–Mehl–Avrami–Kolmogorov model. The Avrami constant is found in the range 0.66–0.87, indicating a diffusion-controlled one-dimensional growth process with an associated activation energy of 54.49 kJ/mol. Using in situ XRD, this work gives insights on key process parameters to ensure reproducible synthesis of high-quality perovskite films.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
star完成签到,获得积分10
1秒前
天宇建清完成签到,获得积分10
5秒前
路在脚下完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
南城雨落完成签到,获得积分10
14秒前
奋斗的暖阳完成签到,获得积分10
17秒前
高大以南完成签到,获得积分10
20秒前
SciEngineerX完成签到,获得积分10
21秒前
27秒前
30秒前
31秒前
33秒前
ira完成签到,获得积分10
34秒前
可耐的问柳完成签到 ,获得积分10
35秒前
周周南完成签到 ,获得积分10
35秒前
36秒前
英吉利25发布了新的文献求助30
37秒前
michellewu完成签到,获得积分10
40秒前
fjmelite完成签到,获得积分10
40秒前
phoenix001完成签到,获得积分0
43秒前
sunrise完成签到,获得积分10
43秒前
xiaoxiao完成签到,获得积分10
47秒前
muyeliu2024完成签到,获得积分10
50秒前
进退须臾完成签到,获得积分10
51秒前
sstargazer完成签到,获得积分10
52秒前
55秒前
内敛诚C完成签到 ,获得积分10
58秒前
muyeliu2024发布了新的文献求助10
59秒前
忧伤的八宝粥完成签到,获得积分0
1分钟前
喔喔佳佳L完成签到 ,获得积分0
1分钟前
G1997完成签到 ,获得积分10
1分钟前
自信的网络完成签到 ,获得积分10
1分钟前
嘻嘻完成签到 ,获得积分10
1分钟前
2012csc完成签到 ,获得积分0
1分钟前
h w wang完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
虞夜云完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Rosie完成签到 ,获得积分10
1分钟前
sandyleung完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 1370
Secondary Ion Mass Spectrometry: Basic Concepts, Instrumental Aspects, Applications and Trends 1000
Comparison of adverse drug reactions of heparin and its derivates in the European Economic Area based on data from EudraVigilance between 2017 and 2021 500
[Relativity of the 5-year follow-up period as a criterion for cured cancer] 500
Statistical Analysis of fMRI Data, second edition (Mit Press) 2nd ed 500
Huang‘s catheter ablation of cardiac arrthymias 5th edtion 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 360
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 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 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3937955
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3483337
关于积分的说明 11022934
捐赠科研通 3213317
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1776159
邀请新用户注册赠送积分活动 862334
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 798440