Celle solari a perovskite invertita che utilizzano dimetilacridina

Natura (2023) Cita questo articolo

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Il drogaggio del semiconduttore di perovskite1 e la passivazione dei suoi bordi di grano2 rimangono impegnativi ma essenziali per il progresso delle celle solari a base di perovskite ad alta efficienza. In particolare, ciò è fondamentale per costruire dispositivi Schottky basati su contatti invertiti basati su perovskite/ossido di indio-stagno (ITO) senza pre-depositare uno strato di materiale di trasporto dei fori3-5. Qui riportiamo un processo di drogaggio molecolare a base di dimetilacridina per costruire un contatto p-perovskite/ITO ben accoppiato insieme alla passivazione a tutto tondo dei bordi del grano, ottenendo un'efficienza di conversione di potenza (PCE) certificata del 25,39%. È stato dimostrato che le molecole vengono estruse dalla soluzione del precursore fino ai bordi dei grani e alla superficie inferiore della pellicola nel processo di cristallizzazione spento con clorobenzene, che chiamiamo processo di estrusione di molecole. Il complesso di coordinazione centrale tra il gruppo di acido fosfonico deprotonato della molecola e il poliioduro di piombo della perovskite è responsabile sia dell'assorbimento meccanico che del trasferimento di carica elettronica e porta al drogaggio di tipo p del film di perovskite. Otteniamo un dispositivo campione con un PCE del 25,86% (scansione inversa) e dispositivi che mantengono il 96,6% del PCE iniziale dopo 1000 ore di immersione nella luce.

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Questi autori hanno contribuito equamente: Qin Tan, Zhaoning Li

Dipartimento di scienza e ingegneria dei materiali, Istituto di materiali innovativi (I2M), Shenzhen Key Laboratory of Full Spectral Solar Electricity Generation (FSSEG), Southern University of Science and Technology (SUSTech), No. 1088, Xueyuan Rd., Shenzhen, Guangdong, Cina

Qin Tan, Zhaoning Li, Guangfu Luo, Xusheng Zhang, Guocong Chen, Han Gao, Dong He, Guoqiang Ma, Jiafeng Wang, Jingwei Xiu, Huqiang Yi e Zhubing He

Laboratorio nazionale di scienze fisiche di Hefei presso la microscala, Dipartimento di scienza e ingegneria dei materiali, Università di scienza e tecnologia della Cina, No. 96, Jinzhai Road, Hefei, Anhui, Cina

Bo Che e Tao Chen

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