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Mitigating Ion Migration by Polyethylene Glycol-Modified Fullerene for Perovskite Solar Cells with Enhanced Stability
ACS Energy Letters ( IF 19.3 ) Pub Date : 2021-10-12 , DOI: 10.1021/acsenergylett.1c02030 Chenxia Kan 1 , Zefeng Tang 2 , Yuxin Yao 1 , Pengjie Hang 1 , Biao Li 1 , Ying Wang 1 , Xuan Sun 2 , Ming Lei 2 , Deren Yang 1 , Xuegong Yu 1
ACS Energy Letters ( IF 19.3 ) Pub Date : 2021-10-12 , DOI: 10.1021/acsenergylett.1c02030 Chenxia Kan 1 , Zefeng Tang 2 , Yuxin Yao 1 , Pengjie Hang 1 , Biao Li 1 , Ying Wang 1 , Xuan Sun 2 , Ming Lei 2 , Deren Yang 1 , Xuegong Yu 1
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Ion migration, an intrinsic property that cannot be suppressed by device encapsulation, is of great importance to the long-term stability of perovskite solar cells. Herein, we synthesize a polyethylene glycol-modified fullerene (PCBHGE) and then incorporate it into perovskite absorber layers. It is found that PCBHGE can stabilize [PbI6]4– octahedral frameworks by forming Lewis acid–base pairs. Decoupling the efficient defect passivation of the fullerene core, ion migration is suppressed significantly in the as-fabricated devices. As a result, our state-of-the-art device demonstrates a highest efficiency of 23.19%. Most importantly, the device with PCBHGE can retain 87% of its maximum efficiency after 206 days. Tracked at the maximum power point under a continuous bias, the device efficiency hardly decreases in the first 212 h with a UV filter and can retain 80% of its initial efficiency after the next 600 h under full spectrum illumination including UV light.
中文翻译：
通过聚乙二醇改性富勒烯减轻离子迁移，用于钙钛矿太阳能电池并具有增强的稳定性
离子迁移是器件封装无法抑制的固有特性，对钙钛矿太阳能电池的长期稳定性非常重要。在此，我们合成了聚乙二醇改性的富勒烯 (PCBHGE)，然后将其掺入钙钛矿吸收层中。发现PCBHGE可以稳定[PbI 6 ] 4–八面体骨架形成路易斯酸碱对。将富勒烯核心的有效缺陷钝化解耦，在制造的器件中显着抑制了离子迁移。因此，我们最先进的设备显示出 23.19% 的最高效率。最重要的是，带有 PCBHGE 的设备可以在 206 天后保持其最大效率的 87%。在连续偏置下的最大功率点处跟踪，在使用紫外线过滤器的前 212 小时内，器件效率几乎没有降低，并且在接下来的 600 小时后，在包括紫外线在内的全光谱照明下，器件效率仍可保持其初始效率的 80%。
更新日期：2021-11-12
中文翻译：
通过聚乙二醇改性富勒烯减轻离子迁移，用于钙钛矿太阳能电池并具有增强的稳定性
离子迁移是器件封装无法抑制的固有特性，对钙钛矿太阳能电池的长期稳定性非常重要。在此，我们合成了聚乙二醇改性的富勒烯 (PCBHGE)，然后将其掺入钙钛矿吸收层中。发现PCBHGE可以稳定[PbI 6 ] 4–八面体骨架形成路易斯酸碱对。将富勒烯核心的有效缺陷钝化解耦，在制造的器件中显着抑制了离子迁移。因此，我们最先进的设备显示出 23.19% 的最高效率。最重要的是，带有 PCBHGE 的设备可以在 206 天后保持其最大效率的 87%。在连续偏置下的最大功率点处跟踪，在使用紫外线过滤器的前 212 小时内，器件效率几乎没有降低，并且在接下来的 600 小时后，在包括紫外线在内的全光谱照明下，器件效率仍可保持其初始效率的 80%。
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