Overcoming Redox Reactions at Perovskite-Nickel Oxide Interfaces to Boost Voltages in Perovskite Solar Cells

钙钛矿(结构) 氧化还原 氧化镍 氧化物 材料科学 无机化学 碘化物 能量转换效率 氧化剂 金属 化学工程 化学 冶金 光电子学 有机化学 工程类
作者
Caleb C. Boyd,R. Clayton Shallcross,Taylor Moot,Ross A. Kerner,Luca Bertoluzzi,Arthur Onno,Shalinee Kavadiya,Cullen Chosy,Eli J. Wolf,Jérémie Werner,James A. Raiford,Camila de Paula,Axel F. Palmstrom,Zhengshan J. Yu,Joseph J. Berry,Stacey F. Bent,Zachary C. Holman,Joseph M. Luther,Erin L. Ratcliff,Neal R. Armstrong,Michael D. McGehee
出处
期刊:Joule [Elsevier]
卷期号:4 (8): 1759-1775 被引量:301
标识
DOI:10.1016/j.joule.2020.06.004
摘要

Nickel oxide (NiOx) hole transport layers (HTLs) are desirable contacts for perovskite photovoltaics because they are low cost, stable, and readily scalable; however, they deliver lower open-circuit voltages (VOCs) compared to organic HTLs. Here, we characterize and mitigate electron transfer-proton transfer reactions between NiOx HTLs and perovskite precursors. Using XPS and UPS characterization, we identify that Ni≥3+ metal cation sites in NiOx thin films act both as Brønsted proton acceptors and Lewis electron acceptors, deprotonating cationic amines and oxidizing iodide species, forming PbI2−xBrx-rich hole extraction barriers at the perovskite-NiOx interface. Titrating reactive Ni≥3+ surface states with excess A-site cation salts during perovskite active layer deposition yielded an increase in VOC values to 1.15 V and power conversion efficiencies of ∼20%. This may be a general finding for metal oxide contacts that act as Brønsted and Lewis acid-base reactants toward perovskite precursors, an observation that has also been made recently for TiO2 and SnO2 contacts.
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
Exc完成签到,获得积分10
刚刚
先生发布了新的文献求助10
1秒前
鱼贝贝完成签到 ,获得积分10
3秒前
神勇大壮哥完成签到,获得积分10
6秒前
11秒前
郭敬杰发布了新的文献求助10
12秒前
沉默的沛白完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
14秒前
灵巧荆发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
24K纯帅完成签到,获得积分10
16秒前
方方方发布了新的文献求助10
18秒前
冻冻妖完成签到,获得积分10
23秒前
25秒前
SciGPT应助灵巧荆采纳,获得10
27秒前
28秒前
29秒前
29秒前
丘比特应助单纯的沛白采纳,获得10
30秒前
风熙发布了新的文献求助10
32秒前
Firenze发布了新的文献求助10
34秒前
36秒前
lance完成签到,获得积分10
39秒前
39秒前
烟花应助风熙采纳,获得10
39秒前
40秒前
yang发布了新的文献求助10
41秒前
42秒前
甜槠猪发布了新的文献求助10
42秒前
中科院饲养员完成签到,获得积分10
42秒前
43秒前
大模型应助曼曼采纳,获得10
43秒前
田様应助小小小蘑菇采纳,获得10
44秒前
45秒前
心字烧香发布了新的文献求助10
46秒前
47秒前
西扬完成签到 ,获得积分10
48秒前
49秒前
123发布了新的文献求助10
51秒前
高分求助中
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
少脉山油柑叶的化学成分研究 430
Lung resection for non-small cell lung cancer after prophylactic coronary angioplasty and stenting: short- and long-term results 400
Revolutions 400
Diffusion in Solids: Key Topics in Materials Science and Engineering 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 2452471
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2125038
关于积分的说明 5410172
捐赠科研通 1853937
什么是DOI,文献DOI怎么找? 922063
版权声明 562285
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 493276