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Boosting the Stability of Fully-Inorganic Perovskite Solar Cells through Samarium Doped CsPbI2Br Perovskite
ACS Sustainable Chemistry & Engineering ( IF 7.1 ) Pub Date : 2020-10-19 , DOI: 10.1021/acssuschemeng.0c06452 Jyoti V. Patil 1, 2 , Sawanta S. Mali 2 , Chang Kook Hong 1, 2
ACS Sustainable Chemistry & Engineering ( IF 7.1 ) Pub Date : 2020-10-19 , DOI: 10.1021/acssuschemeng.0c06452 Jyoti V. Patil 1, 2 , Sawanta S. Mali 2 , Chang Kook Hong 1, 2
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Fully inorganic cesium–lead halide (CsPbI2Br) perovskite is growing favorable to be promising alternative light-absorbing material to the organic–inorganic hybrid perovskite because of the boosted efficiency and stability of perovskite solar cells (PVSC). Nonetheless, the unsolved issue is still going on for the phase stability in ambient conditions. In this work, we employed the samarium (Sm3+) cation as a dopant as well as grain boundary passivating perovskite by a simple hot air method for inorganic perovskite solar cells (IPVSC). The CsPbI2Br with the optimal Sm3+ doping based IPVSC devices exhibited a peak power conversion efficiency (PCE) of 15.68% which is quite higher than the controlled device (12.85%). Our optoelectronic analysis revealed that the 3% Sm-CsPbI2Br perovskite film enabling the increased light-harvesting ability and higher charge transporting properties. Besides, our nonencapsulated a champion device containing Sm3+ cation doping retain >85% initial efficiency over 200 h under 85 °C stress. This work delivers a new approach to boost IPVSC photovoltaic performance.
中文翻译：
通过Sa掺杂的CsPbI 2 Br钙钛矿提高完全无机钙钛矿太阳能电池的稳定性
由于钙钛矿太阳能电池（PVSC）的效率和稳定性得到提高，完全无机的铯-卤化铅（CsPbI 2 Br）钙钛矿正成为有机-无机杂化钙钛矿的有希望替代光吸收材料的有力选择。但是，对于环境条件下的相稳定性而言，仍未解决的问题仍然存在。在这项工作中，我们采用by （Sm 3+）阳离子作为掺杂剂，并通过简单的热空气方法对无机钙钛矿太阳能电池（IPVSC）进行了晶界钝化钙钛矿的处理。具有最佳Sm 3+的CsPbI 2 Br基于掺杂的IPVSC器件的峰值功率转换效率（PCE）为15.68％，远高于受控器件（12.85％）。我们的光电分析表明，含有3％Sm-CsPbI 2 Br钙钛矿薄膜可以提高光收集能力和更高的电荷传输性能。此外，我们的未封装冠军器件包含Sm 3+阳离子掺杂，在85°C的应力下200个小时内的初始效率保持> 85％。这项工作提供了一种提高IPVSC光伏性能的新方法。
更新日期：2020-11-02
中文翻译：
通过Sa掺杂的CsPbI 2 Br钙钛矿提高完全无机钙钛矿太阳能电池的稳定性
由于钙钛矿太阳能电池（PVSC）的效率和稳定性得到提高，完全无机的铯-卤化铅（CsPbI 2 Br）钙钛矿正成为有机-无机杂化钙钛矿的有希望替代光吸收材料的有力选择。但是，对于环境条件下的相稳定性而言，仍未解决的问题仍然存在。在这项工作中，我们采用by （Sm 3+）阳离子作为掺杂剂，并通过简单的热空气方法对无机钙钛矿太阳能电池（IPVSC）进行了晶界钝化钙钛矿的处理。具有最佳Sm 3+的CsPbI 2 Br基于掺杂的IPVSC器件的峰值功率转换效率（PCE）为15.68％，远高于受控器件（12.85％）。我们的光电分析表明，含有3％Sm-CsPbI 2 Br钙钛矿薄膜可以提高光收集能力和更高的电荷传输性能。此外，我们的未封装冠军器件包含Sm 3+阳离子掺杂，在85°C的应力下200个小时内的初始效率保持> 85％。这项工作提供了一种提高IPVSC光伏性能的新方法。
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