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Modulating Residual Lead Iodide via Functionalized Buried Interface for Efficient and Stable Perovskite Solar Cells
ACS Energy Letters ( IF 19.3 ) Pub Date : 2022-12-22 , DOI: 10.1021/acsenergylett.2c02378 Chunyan Deng 1 , Jihuai Wu 1 , Yuqian Yang 1 , Yitian Du 1 , Ruoshui Li 1 , Qi Chen 1 , Yuan Xu 1 , Weihai Sun 1 , Zhang Lan 1 , Peng Gao 2
ACS Energy Letters ( IF 19.3 ) Pub Date : 2022-12-22 , DOI: 10.1021/acsenergylett.2c02378 Chunyan Deng 1 , Jihuai Wu 1 , Yuqian Yang 1 , Yitian Du 1 , Ruoshui Li 1 , Qi Chen 1 , Yuan Xu 1 , Weihai Sun 1 , Zhang Lan 1 , Peng Gao 2
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Sufficient lead iodide (PbI2) in perovskite films effectively passivates defects and enhances device performance. However, excess large-grained PbI2 clusters tend to be randomly distributed in the perovskite layer, which mitigate the positive effect of the PbI2. Here, we first modulated the distribution and size of PbI2 clusters by functionalizing the buried interface of 4,4′-diaminodiphenyl sulfone hydroiodide (DDSI2). As a multifunctional modifier, DDSI2 can optimize the energy level of tin oxide (SnO2) and passivate the buried interface defects via −NH3+ and S═O functional groups. Moreover, the hydrogen bonding and coordination between DDSI2 and perovskite retard the crystal growth rate and alleviate the lattice stress, thereby improving the quality of the perovskite and modulating the distribution of PbI2. Consequently, the DDSI2-modified device displays a power conversion efficiency of 24.10% and a storage stability of 1800 h. We demonstrate a unique strategy for the rational control of PbI2 for efficient and stable perovskite solar cells.
中文翻译：
通过功能化掩埋界面调节残留的碘化铅以获得高效稳定的钙钛矿太阳能电池
钙钛矿薄膜中充足的碘化铅 (PbI 2 ) 可有效钝化缺陷并提高器件性能。然而，过量的大晶粒PbI 2簇往往随机分布在钙钛矿层中，这削弱了PbI 2的积极作用。在这里，我们首先通过功能化 4,4'-二氨基二苯砜氢碘化物 (DDSI 2 )的掩埋界面来调节 PbI 2簇的分布和大小。作为多功能改性剂，DDSI 2可以优化氧化锡 (SnO 2 )的能级并通过 −NH 3 +钝化掩埋的界面缺陷和 S═O 官能团。此外，DDSI 2与钙钛矿之间的氢键和配位作用延缓了晶体生长速率并减轻了晶格应力，从而提高了钙钛矿的质量并调节了PbI 2的分布。因此，DDSI 2修饰的器件显示出 24.10% 的功率转换效率和 1800 小时的存储稳定性。我们展示了一种独特的策略，可以合理控制 PbI 2以实现高效稳定的钙钛矿太阳能电池。
更新日期：2022-12-22
中文翻译：
通过功能化掩埋界面调节残留的碘化铅以获得高效稳定的钙钛矿太阳能电池
钙钛矿薄膜中充足的碘化铅 (PbI 2 ) 可有效钝化缺陷并提高器件性能。然而，过量的大晶粒PbI 2簇往往随机分布在钙钛矿层中，这削弱了PbI 2的积极作用。在这里，我们首先通过功能化 4,4'-二氨基二苯砜氢碘化物 (DDSI 2 )的掩埋界面来调节 PbI 2簇的分布和大小。作为多功能改性剂，DDSI 2可以优化氧化锡 (SnO 2 )的能级并通过 −NH 3 +钝化掩埋的界面缺陷和 S═O 官能团。此外，DDSI 2与钙钛矿之间的氢键和配位作用延缓了晶体生长速率并减轻了晶格应力，从而提高了钙钛矿的质量并调节了PbI 2的分布。因此，DDSI 2修饰的器件显示出 24.10% 的功率转换效率和 1800 小时的存储稳定性。我们展示了一种独特的策略，可以合理控制 PbI 2以实现高效稳定的钙钛矿太阳能电池。
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