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Systematically Optimized Bilayered Electron Transport Layer for Highly Efficient Planar Perovskite Solar Cells (η = 21.1%)
ACS Energy Letters ( IF 19.3 ) Pub Date : 2017-10-30 00:00:00 , DOI: 10.1021/acsenergylett.7b00888 Seulki Song 1 , Gyeongho Kang 1 , Limok Pyeon 1 , Chaesung Lim 1 , Gang-Young Lee 1 , Taiho Park 1 , Jongmin Choi 2
ACS Energy Letters ( IF 19.3 ) Pub Date : 2017-10-30 00:00:00 , DOI: 10.1021/acsenergylett.7b00888 Seulki Song 1 , Gyeongho Kang 1 , Limok Pyeon 1 , Chaesung Lim 1 , Gang-Young Lee 1 , Taiho Park 1 , Jongmin Choi 2
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Understanding and controlling interfacial charge transfer at the heterojunction of optoelectronic devices is currently receiving extensive interest. Here, we study the parameters that can influence the electron extraction in planar perovskite solar cells (P-PSCs) using spin-coated SnO2 and TiO2, anodized-TiO2 (a-TiO2), and bilayered electron transport layers (ETL) composed of SnO2 and TiO2 or SnO2 on a-TiO2 (SnO2@a-TiO2). These are the varied free energy difference (ΔG) values between the ETL and perovskites, electron mobility (μe) of the ETL, and quality of physical contact between the ETL and fluorine-doped tin oxide (FTO). Among the various ETLs, the bilayered ETL (SnO2@a-TiO2) gives a large ΔG as well as defect-free physical contact. The resulting P-PSC exhibits a PCE of 21.1% and stabilized efficiency of 20.2% with reduced hysteresis. This result emphasizes that a large free energy difference (ΔG) value plays an important role in electron extraction. More importantly, the defect-free physical contact is also crucial for achieving improved electron extraction.
中文翻译：
系统优化的高效平面钙钛矿太阳能电池双层电子传输层（η= 21.1％）
目前，对光电器件异质结处界面电荷转移的理解和控制正在引起广泛关注。在这里，我们研究了可能影响使用旋转涂覆SnO 2和TiO 2，阳极氧化TiO 2 （a-TiO 2）和双层电子传输层（ETL）的平面钙钛矿太阳能电池（P-PSCs）中电子提取的参数。）由在a-TiO 2（SnO 2 @ a-TiO 2）上的SnO 2和TiO 2或SnO 2组成。这些是改变自由能差（Δ G ^）在ETL和钙钛矿，电子迁移率之间的值（μ Ë），以及ETL和掺氟氧化锡（FTO）之间的物理接触质量。在各种ETL中，双层ETL（SnO 2 @ a-TiO 2）具有较大的ΔG以及无缺陷的物理接触。所得的P-PSC表现出21.1％的PCE和20.2％的稳定效率，并具有降低的磁滞。该结果强调大的自由能差（ΔG）值在电子提取中起重要作用。更重要的是，无缺陷的物理接触对于实现改善的电子提取也至关重要。
更新日期：2017-10-30
中文翻译：
系统优化的高效平面钙钛矿太阳能电池双层电子传输层（η= 21.1％）
目前，对光电器件异质结处界面电荷转移的理解和控制正在引起广泛关注。在这里，我们研究了可能影响使用旋转涂覆SnO 2和TiO 2，阳极氧化TiO 2 （a-TiO 2）和双层电子传输层（ETL）的平面钙钛矿太阳能电池（P-PSCs）中电子提取的参数。）由在a-TiO 2（SnO 2 @ a-TiO 2）上的SnO 2和TiO 2或SnO 2组成。这些是改变自由能差（Δ G ^）在ETL和钙钛矿，电子迁移率之间的值（μ Ë），以及ETL和掺氟氧化锡（FTO）之间的物理接触质量。在各种ETL中，双层ETL（SnO 2 @ a-TiO 2）具有较大的ΔG以及无缺陷的物理接触。所得的P-PSC表现出21.1％的PCE和20.2％的稳定效率，并具有降低的磁滞。该结果强调大的自由能差（ΔG）值在电子提取中起重要作用。更重要的是，无缺陷的物理接触对于实现改善的电子提取也至关重要。
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