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Tin–Lead Alloying for Efficient and Stable All-Inorganic Perovskite Solar Cells
Chemistry of Materials ( IF 7.2 ) Pub Date : 2020-03-15 , DOI: 10.1021/acs.chemmater.9b04265 Zuobao Yang 1 , Xiaohong Zhang 2 , Weiyou Yang 1 , Giles E. Eperon 3, 4 , David S. Ginger 4
Chemistry of Materials ( IF 7.2 ) Pub Date : 2020-03-15 , DOI: 10.1021/acs.chemmater.9b04265 Zuobao Yang 1 , Xiaohong Zhang 2 , Weiyou Yang 1 , Giles E. Eperon 3, 4 , David S. Ginger 4
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Cesium-containing all-inorganic perovskites have received considerable interest in photovoltaics research because of their potential for improved stability compared to their organic–inorganic hybrid counterparts. However, the inorganic perovskites studied thus far still suffer from lower power conversion efficiency and long-term instability due to an unfavorable bandgap and either phase instability or air sensitivity. Herein, a strategy to mitigate these concerns is investigated by alloying tin and lead on the B site to form tin–lead-alloyed low-bandgap (∼1.34 eV) inorganic CsSn0.3Pb0.7I3 perovskites. Solar cells made using this material in a full device architecture with PEDOT/PSS hole transport materials (HTM) attain power conversion efficiency (PCE) up to 9.4% (stabilized PCE 7.2%). Furthermore, a simple HTM-free device without the PEDOT/PSS layer is demonstrated to be more stable than the full-structured device and exhibits a PCE of 7.6% (stabilized PCE 7.3%), the highest efficiency to date for an inorganic perovskite with a bandgap below 1.4 eV. This simplified device structure shows good reproducibility and stability. This work provides a possible route for fabricating low-cost, high-stability devices with competitive efficiencies.
中文翻译：
锡铅合金，高效稳定的全无机钙钛矿太阳能电池
含铯的全无机钙钛矿因与有机-无机杂化钙钛矿相比具有提高稳定性的潜力而在光伏技术研究中引起了广泛兴趣。然而，由于不利的带隙以及相不稳定或空气敏感性，迄今为止研究的无机钙钛矿仍然遭受较低的功率转换效率和长期不稳定性。本文中，通过在B位置上使锡和铅合金化以形成锡铅合金低带隙（〜1.34 eV）无机CsSn 0.3 Pb 0.7 I 3来研究缓解这些问题的策略。钙钛矿。在具有PEDOT / PSS空穴传输材料（HTM）的完整设备体系结构中，使用这种材料制造的太阳能电池可实现高达9.4％（稳定的PCE 7.2％）的功率转换效率（PCE）。此外，没有PEDOT / PSS层的简单的无HTM器件比全结构器件更稳定，其PCE为7.6％（稳定的PCE 7.3％），是迄今为止无机钙钛矿具有最高效率的产品。低于1.4 eV的带隙。这种简化的设备结构显示出良好的可重复性和稳定性。这项工作为制造具有竞争力的低成本，高稳定性设备提供了可能的途径。
更新日期：2020-04-23
中文翻译：
锡铅合金，高效稳定的全无机钙钛矿太阳能电池
含铯的全无机钙钛矿因与有机-无机杂化钙钛矿相比具有提高稳定性的潜力而在光伏技术研究中引起了广泛兴趣。然而，由于不利的带隙以及相不稳定或空气敏感性，迄今为止研究的无机钙钛矿仍然遭受较低的功率转换效率和长期不稳定性。本文中，通过在B位置上使锡和铅合金化以形成锡铅合金低带隙（〜1.34 eV）无机CsSn 0.3 Pb 0.7 I 3来研究缓解这些问题的策略。钙钛矿。在具有PEDOT / PSS空穴传输材料（HTM）的完整设备体系结构中，使用这种材料制造的太阳能电池可实现高达9.4％（稳定的PCE 7.2％）的功率转换效率（PCE）。此外，没有PEDOT / PSS层的简单的无HTM器件比全结构器件更稳定，其PCE为7.6％（稳定的PCE 7.3％），是迄今为止无机钙钛矿具有最高效率的产品。低于1.4 eV的带隙。这种简化的设备结构显示出良好的可重复性和稳定性。这项工作为制造具有竞争力的低成本，高稳定性设备提供了可能的途径。
京公网安备 11010802027423号