Interfacial engineering through lead binding using crown ethers in perovskite solar cells

铅(地质) 钙钛矿(结构) 牙冠(牙科) 材料科学 化学工程 化学 纳米技术 地质学 复合材料 工程类 地貌学
作者
Sun-Ju Kim,YeonJu Kim,Ramesh Kumar Chitumalla,George E. Ham,Thanh-Danh Nguyen,Joonkyung Jang,Hyojung Cha,Jovana V. Milić,Jun‐Ho Yum,Kevin Sivula,Ji‐Youn Seo
出处
期刊:Journal of Energy Chemistry [Elsevier]
卷期号:92: 263-270
标识
DOI:10.1016/j.jechem.2024.01.042
摘要

In the domain of perovskite solar cells (PSCs), the imperative to reconcile impressive photovoltaic performance with lead-related issue and environmental stability has driven innovative solutions. This study pioneers an approach that not only rectifies lead leakage but also places paramount importance on the attainment of rigorous interfacial passivation. Crown ethers, notably benzo-18-crown-6-ether (B18C6), were strategically integrated at the perovskite-hole transport material interface. Crown ethers exhibit a dual role: efficiently sequestering and immobilizing Pb2+ ions through host-guest complexation and simultaneously establishing a robust interfacial passivation layer. Selected crown ether candidates, guided by density functional theory (DFT) calculations, demonstrated proficiency in binding Pb2+ ions and optimizing interfacial energetics. Photovoltaic devices incorporating these materials achieved exceptional power conversion efficiency (PCE), notably 21.7% for B18C6, underscoring their efficacy in lead binding and interfacial passivation. Analytical techniques, including time-of-flight secondary ion mass spectrometry (ToF-SIMS), ultraviolet photoelectron spectroscopy (UPS), time-resolved photoluminescence (TRPL), and transient absorption spectroscopy (TAS), unequivocally affirmed Pb2+ ion capture and suppression of non-radiative recombination. Notably, these PSCs maintained efficiency even after enduring 300 h of exposure to 85% relative humidity. This research underscores the transformative potential of crown ethers, simultaneously addressing lead binding and stringent interfacial passivation for sustainable PSCs poised to commercialize and advance renewable energy applications.
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
瞳梦完成签到,获得积分10
1秒前
hjc完成签到,获得积分10
1秒前
JY'完成签到,获得积分10
1秒前
hhh完成签到,获得积分10
1秒前
mm完成签到 ,获得积分10
2秒前
lcm完成签到,获得积分10
2秒前
寒冷鸭子完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
狼主完成签到 ,获得积分10
3秒前
Tsui完成签到,获得积分0
3秒前
ZHT完成签到,获得积分20
3秒前
4秒前
平安喜乐发布了新的文献求助10
4秒前
着急的一刀完成签到,获得积分10
5秒前
小金完成签到 ,获得积分10
5秒前
chao2333完成签到 ,获得积分10
5秒前
小林完成签到,获得积分10
6秒前
ShengZonghao完成签到,获得积分10
6秒前
清爽代芹发布了新的文献求助10
6秒前
807750012完成签到,获得积分10
6秒前
akihi完成签到 ,获得积分10
7秒前
yuki发布了新的文献求助20
8秒前
喵先生完成签到,获得积分10
8秒前
tianzml0发布了新的文献求助10
9秒前
ctt完成签到,获得积分10
9秒前
机会啊完成签到,获得积分10
9秒前
小太阳完成签到,获得积分10
10秒前
研友_LMgVAZ发布了新的文献求助30
10秒前
三杯酒小激动完成签到,获得积分20
11秒前
zjy2023完成签到,获得积分10
12秒前
jiu完成签到,获得积分10
12秒前
优雅莞完成签到,获得积分10
13秒前
大庆完成签到,获得积分10
13秒前
会飞的鱼完成签到,获得积分10
13秒前
i羽翼深蓝i完成签到,获得积分10
13秒前
半个饼完成签到,获得积分10
14秒前
丘比特应助小张要毕业采纳,获得10
15秒前
lab完成签到 ,获得积分10
15秒前
LALALADDDD完成签到,获得积分10
16秒前
16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
The three stars each: the Astrolabes and related texts 500
Revolutions 400
Diffusion in Solids: Key Topics in Materials Science and Engineering 400
Phase Diagrams: 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 2451598
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2124581
关于积分的说明 5406424
捐赠科研通 1853335
什么是DOI,文献DOI怎么找? 921748
版权声明 562273
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 493067