Passivation of Bulk and Interface Defects in Sputtered-NiOx-Based Planar Perovskite Solar Cells: A Facile Interfacial Engineering Strategy with Alkali Metal Halide Salts

卤化物 钝化 非阻塞I/O 结晶 材料科学 钙钛矿(结构) X射线光电子能谱 氧化镍 化学工程 异质结 粒度 无机化学 氧化物 纳米技术 光电子学 化学 冶金 催化作用 图层(电子) 工程类 生物化学
作者
Namrata Pant,Ashish Kulkarni,Masatoshi Yanagida,Yasuhiro Shirai,Syuhei Yashiro,Masatomo Sumiya,Tsutomu Miyasaka,Kenjiro Miyano
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:4 (5): 4530-4540 被引量:41
标识
DOI:10.1021/acsaem.1c00032
摘要

Nickel oxide (NiOx) (deposited by sputtering (sp)) is a promising hole transport layer (HTL) for inverted planar perovskite solar cells. However, poor CH3NH3PbI3 crystallization, elimination of CH3NH3+, and formation of residual PbI2 grains, induced by defects present on the surface of sp-NiOx, have limited the device efficiency. Herein, a facile approach is reported to passivate the surface defects in sp-NiOx and simultaneously induce complete perovskite crystallization (without residual PbI2 grains) via modifying the sp-NiOx/CH3NH3PbI3 interface with various alkali metal halide salts (AMHSs). Comprehensive film and device characterizations reveal the additional influence of AMHSs, especially cesium bromide (CsBr), on the structural, morphological, photophysical, and photovoltaic performance. It is found that incorporation of a CsBr interlayer significantly improves the perovskite crystallization, producing high-quality MAPbI3 films with enlarged grain sizes (without any residual PbI2 grains) contrasting without the CsBr-interlayer case. CsBr (and other AMHSs) additionally reduces the band tail states and passivates the surface defects in sp-NiOx (as revealed by X-ray photoelectron spectroscopy and photodeflection spectroscopy), thereby suppressing interfacial disorder and recombination centers and improving the overall charge collection property across the sp-NiOx/CH3NH3PbI3 interface. This leads to improvement in the device efficiency (with active area = 1 cm2) and long-term operational stability at the maximum power point under continuous illumination for 8000 s and against ambient atmosphere for ∼2200 h. On the basis of the results, a possible crystallization process is discussed which provides insights into the engineering of the sp-NiOx/CH3NH3PbI3 interface rendering improved device performance.
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
boxi完成签到,获得积分10
2秒前
多余完成签到,获得积分10
3秒前
在木星完成签到,获得积分10
7秒前
你怎么睡得着觉完成签到,获得积分10
8秒前
科研通AI6.4应助大熊采纳,获得10
10秒前
手术刀完成签到 ,获得积分10
13秒前
兴奋的寄琴完成签到 ,获得积分10
17秒前
zephyr完成签到 ,获得积分10
18秒前
神猪无敌发布了新的文献求助10
18秒前
林夕完成签到 ,获得积分0
19秒前
lxg完成签到 ,获得积分10
21秒前
21秒前
初夏的百褶裙完成签到,获得积分10
26秒前
谦让诗发布了新的文献求助10
26秒前
小蘑菇应助Qian0925采纳,获得20
31秒前
邢yun完成签到 ,获得积分10
31秒前
黄74185296完成签到,获得积分10
31秒前
幸以完成签到,获得积分20
32秒前
没有名字完成签到 ,获得积分10
33秒前
BeSideWorld完成签到,获得积分10
33秒前
小付完成签到,获得积分10
34秒前
阿伦完成签到,获得积分10
34秒前
tanx完成签到,获得积分10
35秒前
OsamaKareem应助乌鱼子采纳,获得10
38秒前
LYJ完成签到,获得积分10
39秒前
39秒前
loren313完成签到,获得积分0
40秒前
罗大海完成签到,获得积分10
42秒前
糊涂的服饰完成签到,获得积分10
44秒前
45秒前
铁头霸霸完成签到 ,获得积分10
45秒前
shirley要奋斗完成签到 ,获得积分10
47秒前
aurevoir完成签到,获得积分10
47秒前
李佳政发布了新的文献求助10
50秒前
弄香完成签到,获得积分10
50秒前
nhzz2023完成签到 ,获得积分0
51秒前
HelloFM完成签到,获得积分10
52秒前
奥丁不言语完成签到 ,获得积分10
52秒前
呆萌幼晴完成签到,获得积分10
53秒前
wobisheng完成签到,获得积分10
55秒前
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
Development Across Adulthood 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
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 6444841
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8258652
关于积分的说明 17591934
捐赠科研通 5504545
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2901590
邀请新用户注册赠送积分活动 1878561
关于科研通互助平台的介绍 1718161