Managing the Double-Edged Sword of Ni3+ in Sputter-Deposited NiOx by Interfacial Redox Reactions for Efficient Perovskite Solar Cells

非阻塞I/O 钙钛矿(结构) 材料科学 氧化镍 溅射 能量转换效率 溅射沉积 光电子学 薄膜 化学工程 纳米技术 化学 冶金 催化作用 生物化学 工程类
作者
Zongyang Peng,Zhuang Zuo,Qi Qi,Shaocong Hou,Yongping Fu,Dechun Zou
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:6 (3): 1396-1403 被引量:7
标识
DOI:10.1021/acsaem.2c03260
摘要

Nickel oxide (NiOx) is widely used as a promising hole transport material for perovskite solar cells (PSCs). A high concentration of Ni3+ in the NiOx film is generally beneficial for charge transport of the PSCs; however, chemical redox reactions between surface Ni3+ and perovskite materials result in decomposition of perovskite materials, which causes carrier recombination and impedes charge transport at the perovskite–NiOx interface. Herein, we employ magnetron sputtering to fabricate NiOx thin films with adjustable Ni3+ concentrations to optimize the hole-transporting properties. A thin layer of phenylethylamine iodide (PEAI) is further introduced to reduce the detrimental Ni3+ at the surface of NiOx, which eliminates the formation of undesirable defects and chemical species when in contact with the perovskite layer, leading to a dramatic increase in the power conversion efficiency (PCE) from 16.37 to 20.01%, which is one of the best performance using sputtered charge transport layers. The unencapsulated devices retain 88% of their initial PCE after storage in a nitrogen atmosphere for 1000 h under light. We further perform solar cell capacitance simulator (SCAPS) simulation to understand the effects of bulk and interfacial charge transport on the performance of PSCs, which agree with our experimental results. This work not only highlights the double-edged sword effect of the Ni3+ content on the performance and stability of PSCs but also demonstrates a simple yet effective strategy to avoid the undesirable reaction between Ni3+ and perovskite materials in the fabrication of PSCs with sputter-deposited NiOx.
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
Dorisxdn完成签到,获得积分10
1秒前
山山而川完成签到,获得积分10
1秒前
concise完成签到 ,获得积分10
1秒前
打打应助大婷子采纳,获得10
2秒前
wish完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
8R60d8应助凤凰山采纳,获得10
4秒前
5秒前
zhou_AGCT完成签到,获得积分20
5秒前
李爱国应助尊敬梦旋采纳,获得30
6秒前
某四完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
在水一方应助sunly采纳,获得10
8秒前
如意的问枫完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
菜青虫发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
LIGHT完成签到,获得积分10
9秒前
顾矜应助whisper采纳,获得10
10秒前
lp发布了新的文献求助10
11秒前
May关注了科研通微信公众号
11秒前
qqq完成签到,获得积分10
11秒前
巴达天使发布了新的文献求助10
11秒前
李健应助lmx采纳,获得10
12秒前
Hao应助楠楠采纳,获得10
13秒前
香蕉觅云应助单薄的飞风采纳,获得10
13秒前
13秒前
嘻嘻嘻发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
小程同学完成签到,获得积分10
15秒前
冷傲的访卉完成签到,获得积分20
15秒前
15秒前
smile完成签到,获得积分10
16秒前
爱听歌从灵完成签到,获得积分20
16秒前
谨慎龙猫发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
慕青应助巴达天使采纳,获得20
18秒前
lee完成签到,获得积分10
19秒前
无花果应助TanFT采纳,获得10
19秒前
高分求助中
【本贴是提醒信息,请勿应助】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
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 800
Multifunctional Agriculture, A New Paradigm for European Agriculture and Rural Development 600
Hemerologies of Assyrian and Babylonian Scholars 500
Challenges, Strategies, and Resiliency in Disaster and Risk Management 500
Bernd Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
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 2485198
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2146756
关于积分的说明 5477111
捐赠科研通 1868222
什么是DOI,文献DOI怎么找? 928716
版权声明 563155
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 496739