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A Bifunctional Carbazide Additive For Durable CsSnI3 Perovskite Solar Cells
Advanced Materials ( IF 27.4 ) Pub Date : 2023-03-30 , DOI: 10.1002/adma.202300503 Chenghao Duan 1, 2 , Feilin Zou 1 , Qiaoyun Wen 1 , Minchao Qin 2 , Jiong Li 1 , Chang Chen 1 , Xinhui Lu 2 , Liming Ding 3 , Keyou Yan 1
Advanced Materials ( IF 27.4 ) Pub Date : 2023-03-30 , DOI: 10.1002/adma.202300503 Chenghao Duan 1, 2 , Feilin Zou 1 , Qiaoyun Wen 1 , Minchao Qin 2 , Jiong Li 1 , Chang Chen 1 , Xinhui Lu 2 , Liming Ding 3 , Keyou Yan 1
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Inorganic CsSnI3 with low toxicity and a narrow bandgap is a promising photovoltaic material. However, the performance of CsSnI3 perovskite solar cells (PSCs) is much lower than that of Pb-based and hybrid Sn-based (e.g., CsPbX3 and CH(NH2)2SnX3) PSCs, which may be attributed to its poor film-forming property and the deep traps induced by Sn4+. Here, a bifunctional additive carbazide (CBZ) is adapted to deposit a pinhole-free film and remove the deep traps via two-step annealing. The lone electrons of the NH2 and CO units in CBZ can coordinate with Sn2+ to form a dense film with large grains during the phase transition at 80 °C. The decomposition of CBZ can reduce Sn4+ to Sn2+ during annealing at 150 °C to remove the deep traps. Compared with the control device (4.12%), the maximum efficiency of the CsSnI3:CBZ PSC reaches 11.21%, which is the highest efficiency of CsSnI3 PSC reported to date. A certified efficiency of 10.90% is obtained by an independent photovoltaic testing laboratory. In addition, the unsealed CsSnI3:CBZ devices maintain initial efficiencies of ≈100%, 90%, and 80% under an inert atmosphere (60 days), standard maximum power point tracking (650 h at 65 °C), and ambient air (100 h), respectively.
中文翻译：
用于耐用 CsSnI3 钙钛矿太阳能电池的双功能碳酰亚胺添加剂
无机CsSnI 3具有低毒性和窄带隙的特点，是一种很有前途的光伏材料。然而，CsSnI 3钙钛矿太阳能电池（PSC）的性能远低于Pb基和混合Sn基（例如CsPbX 3和CH(NH 2 ) 2 SnX 3）PSC，这可能归因于其成膜性差以及Sn 4+引起的深陷阱。在这里，采用双功能添加剂卡巴肼（CBZ）来沉积无针孔薄膜并通过两步退火去除深陷阱。CBZ中 NH 2和 CO单元的孤电子可与Sn 2+配位在80℃的相变过程中形成具有大晶粒的致密薄膜。在150℃退火过程中CBZ的分解可以将Sn 4+还原为Sn 2+以去除深陷阱。与对照装置（4.12%）相比，CsSnI 3 :CBZ PSC的最高效率达到11.21%，这是迄今为止报道的CsSnI 3 PSC的最高效率。独立光伏测试实验室获得的认证效率为 10.90%。此外，未密封的 CsSnI 3 :CBZ 器件在惰性气氛（60 天）、标准最大功率点跟踪（65 °C 下 650 小时）和环境空气下保持约 100%、90% 和 80% 的初始效率（100小时），分别。
更新日期：2023-03-30
中文翻译：
用于耐用 CsSnI3 钙钛矿太阳能电池的双功能碳酰亚胺添加剂
无机CsSnI 3具有低毒性和窄带隙的特点，是一种很有前途的光伏材料。然而，CsSnI 3钙钛矿太阳能电池（PSC）的性能远低于Pb基和混合Sn基（例如CsPbX 3和CH(NH 2 ) 2 SnX 3）PSC，这可能归因于其成膜性差以及Sn 4+引起的深陷阱。在这里，采用双功能添加剂卡巴肼（CBZ）来沉积无针孔薄膜并通过两步退火去除深陷阱。CBZ中 NH 2和 CO单元的孤电子可与Sn 2+配位在80℃的相变过程中形成具有大晶粒的致密薄膜。在150℃退火过程中CBZ的分解可以将Sn 4+还原为Sn 2+以去除深陷阱。与对照装置（4.12%）相比，CsSnI 3 :CBZ PSC的最高效率达到11.21%，这是迄今为止报道的CsSnI 3 PSC的最高效率。独立光伏测试实验室获得的认证效率为 10.90%。此外，未密封的 CsSnI 3 :CBZ 器件在惰性气氛（60 天）、标准最大功率点跟踪（65 °C 下 650 小时）和环境空气下保持约 100%、90% 和 80% 的初始效率（100小时），分别。
京公网安备 11010802027423号