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未反应的 PbI2 作为提高钙钛矿太阳能电池性能的双刃剑
Journal of the American Chemical Society ( IF 14.4 ) Pub Date : 2016-08-04 , DOI: 10.1021/jacs.6b06320
T. Jesper Jacobsson 1, 2 , Juan-Pablo Correa-Baena 2 , Elham Halvani Anaraki 2, 3 , Bertrand Philippe 4 , Samuel D. Stranks 5, 6 , Marine E. F. Bouduban 7 , Wolfgang Tress 8 , Kurt Schenk 9 , Joël Teuscher 7 , Jacques-E. Moser 7 , Håkan Rensmo 4 , Anders Hagfeldt 2, 10
Journal of the American Chemical Society ( IF 14.4 ) Pub Date : 2016-08-04 , DOI: 10.1021/jacs.6b06320
T. Jesper Jacobsson 1, 2 , Juan-Pablo Correa-Baena 2 , Elham Halvani Anaraki 2, 3 , Bertrand Philippe 4 , Samuel D. Stranks 5, 6 , Marine E. F. Bouduban 7 , Wolfgang Tress 8 , Kurt Schenk 9 , Joël Teuscher 7 , Jacques-E. Moser 7 , Håkan Rensmo 4 , Anders Hagfeldt 2, 10
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在过去几年中,卤化铅钙钛矿作为光伏应用中的光吸收剂引起了相当大的兴趣,其效率现在达到了 22%。最近发现,不仅成分而且精确的化学计量对于器件性能都很重要。例如,最近的报道表明,钙钛矿薄膜中的少量 PbI2 有利于标准钙钛矿 CH3NH3PbI3 以及混合钙钛矿 (CH3NH3)x(CH(NH2)2) 的整体性能。 1-x)PbBryI(3-y)。在这项工作中,广泛的表征技术包括 X 射线衍射 (XRD)、扫描电子显微镜 (SEM)、透射电子显微镜 (TEM)、光电子能谱 (PES)、瞬态吸收光谱 (TAS)、UV-vis、电致发光(EL),光致发光(PL),和共焦 PL 映射已被用于进一步了解残余 PbI2 在钙钛矿太阳能电池中的重要性。我们最好的设备的效率超过 18%,并且与之前的结果一致,少量过量的 PbI2。对于缺乏 PbI2 的样品,光电流下降,这可能归因于有机物质在晶界处的积累、载流子迁移率低以及电子注入 TiO2 的减少。然而,缺乏 PbI2 的组合物也具有优势。创纪录的 Voc 高达 1.20 V,在缺乏 PbI2 的样品中发现。这与高晶体质量、更长的电荷载流子寿命和高 PL 产率相关,并且由于钙钛矿形成的动力学而被合理化。我们进一步发现缺乏 PbI2 的样品中的离子迁移受到阻碍,这降低了 JV 滞后并增加了光稳定性。因此,缺乏 PbI2 的合成条件可用于沉积具有优异晶体质量的钙钛矿,但其缺点是晶界富含有机物种,这些有机物种充当电流传输的障碍。因此,探索调整合成条件的方法,以提供在贫 PbI2 条件下获得的高晶体质量,同时保持在富 PbI2 条件下获得的有利晶界特性,这将是提高器件效率的策略。因此,缺乏 PbI2 的合成条件可用于沉积具有优异晶体质量的钙钛矿,但其缺点是晶界富含有机物种,这些有机物种充当电流传输的障碍。因此,探索调整合成条件的方法,以提供在贫 PbI2 条件下获得的高晶体质量,同时保持在富 PbI2 条件下获得的有利晶界特性,这将是提高器件效率的策略。因此,缺乏 PbI2 的合成条件可用于沉积具有优异晶体质量的钙钛矿,但其缺点是晶界富含有机物种,这些有机物种充当电流传输的障碍。因此,探索调整合成条件的方法,以提供在贫 PbI2 条件下获得的高晶体质量,同时保持在富 PbI2 条件下获得的有利晶界特性,这将是提高器件效率的策略。
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更新日期:2016-08-04
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