Suppressing intrinsic self-doping of CsPbIBr2 films for high-performance all-inorganic, carbon-based perovskite solar cells

文献情報

出版日 2020-06-22
DOI 10.1039/D0SE00774A
インパクトファクター 6.367
著者

Zeyang Zhang, Weidong Zhu, Dandan Chen, Wenming Chai, Dazheng Chen, He Xi, Jincheng Zhang, Chunfu Zhang, Yue Hao


原文を見る

要旨

CsPbIBr2 is promising for all-inorganic, carbon-based perovskite solar cells (PSCs), owing to its quite balanced bandgap and stability characteristics. However, the serious self-doping phenomenon in one-step solution-processed CsPbIBr2 films that causes decreased built-in potentials (Vbis) and intensified carrier recombination hinders further performance optimization of the resulting PSCs. Herein, we demonstrate that such an obstacle can be overcome through rationally tailoring CsPbIBr2 precursor stoichiometry. Experimental results consistently show that a PbBr2-rich precursor tends to reinforce self-doping in the CsPbIBr2 film, while a CsI-rich one helps to weaken it. Thus, CsPbIBr2 films with a much lower self-doping level are achieved based on the CsI-rich precursor with an optimized CsI/PbBr2 stoichiometric ratio of 1.1 : 1.0. The films possess a pure phase, much fewer compositional defects, and increased work function, resulting in suppressed carrier recombination and extended Vbi of the final PSCs. Consequently, their average efficiency is boosted to (9.92 ± 0.56)%, far exceeding those of films fabricated with a stoichiometric precursor with the value of (8.32 ± 0.61)%. Particularly, the champion CsPbIBr2 PSC delivers a superior efficiency of 10.48% and an outstanding photovoltage of 1.32 V. This work represents a major leap for CsPbIBr2 PSCs and paves the way for their further exploration to achieve better performance.

関連文献

Charge-induced structural transition between seashell-like B29− and B29+ in 18 π-electron configurations

Hai-Ru Li, Miao Yan, Qiang Chen, Yue-Wen Mu, Hai-Gang Lu, Yan-Bo Wu, Si-Dian Li

2018-05-02 Paper

DOI: 10.1039/C8CP01078A

Lithium doped tubular structure in LiB20 and LiB20−: a viable global minimum

Wei-yan Liang, Anita Das, Xue Dong, Zhong-hua Cui

2018-05-23 Paper

DOI: 10.1039/C8CP01376D

Reversible DNA compaction induced by partial intercalation of 16-Ph-16 gemini surfactants: evidence of triple helix formation

Elia Grueso, Emilio Roldan, Pilar Perez-Tejeda, Edyta Kuliszewska, Blanca Molero, Lothar Brecker, R. M. Giráldez-Pérez

2018-09-14 Paper

DOI: 10.1039/C8CP02791A

Shape dependence of thermodynamics of adsorption on nanoparticles: a theoretical and experimental study

Zi-xiang Cui, Ya-nan Feng, Yong-qiang Xue, Juan Zhang, Rong Zhang, Jie Hao, Jia-yi Liu

2018-11-27 Paper

DOI: 10.1039/C8CP04895A

A theoretical insight into a feasible strategy for the fabrication of borophane

Gangqiang Qin, Aijun Du, Qiao Sun

2018-05-17 Paper

DOI: 10.1039/C8CP01407H

Thermodiffusion of repulsive charged nanoparticles – the interplay between single-particle and thermoelectric contributions

M. Kouyaté, G. Demouchy, G. Mériguet, R. Aquino, E. Dubois, S. Nakamae, M. Roger, J. Depeyrot, R. Perzynski

2018-05-23 Paper

DOI: 10.1039/C8CP02558D

Influence of Ce3+ polarons on grain boundary space-charge in proton conducting Y-doped BaCeO3

Jonathan M. Polfus, Mehdi Pishahang, Rune Bredesen

2018-06-04 Paper

DOI: 10.1039/C8CP00168E

On the hydrogen evolution reaction activity of graphene–hBN van der Waals heterostructures

Sumit Bawari, Nisheal M. Kaley, Shubhadeep Pal, Thazhe Veettil Vineesh, Shamasree Ghosh, Jagannath Mondal, Tharangattu N. Narayanan

2018-03-13 Paper

DOI: 10.1039/C8CP01020J

Magnetic properties of nanoparticles as a function of their spatial distribution on liposomes and cells

Maria Eugenia Fortes Brollo, Patricia Hernández Flores, Lucía Gutiérrez, Christer Johansson, Domingo Francisco Barber, María del Puerto Morales

2018-06-05 Paper

DOI: 10.1039/C8CP03016B

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

4'-ブロモビフェニル-3-メトークシーディ.ActionBarはどのように保存すればよいですか?

4'-ブロモビフェニル-3-メトークシーディ.ActionBarは、冷暗所で、直射日光を避け、密栓の容器に保存し、遠隔場所に保管してください。温度は常温(0〜2...

149506-25-24'-Bromo-biphenyl-3-...
化合物よくある質問

間甲苯乙腈とは何ですか?

間甲苯乙腈はCAS番号2947-60-6の有機化合物で、化学式はC9H11CNです。この物質は液体で、芳族性と氰基の特性を有しています。

2947-60-6(3-Methylphenyl)acet...
化合物よくある質問

2-異丙基フェニルヒドラジン塩酸塩とは何ですか?

2-異丙基フェニルヒドラジン塩酸塩は、CAS番号58928-82-8を有する化合物で、構造式はC11H14N2HClです。これは塩基性化合物であり、水に溶けやす...

58928-82-8(2-Isopropylphenyl)h...
化合物よくある質問

5-(4-クロロフェニル)-4H-1,2,4-三氮唑-3-アミンを取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

5-(4-クロロフェニル)-4H-1,2,4-三氮唑-3-アミンは取り扱いに注意が必要です。PPEとして防塵マスク、ゴーグル、手袋を使用し、ドラフトチャンバーを...

98554-00-85-(4-Chlorophenyl)-1...
化合物よくある質問

去甲基雷贝拉唑硫醚はどのように合成されますか?

去甲基雷贝拉唑硫醚は、ベンジミダゾール硫化物と3-メチル-4-ピリジノールの反応によって合成されます。具体的には、2-チオキシドベンジミダゾールと3-メチル-4...

117976-91-73-({2-[(1H-Benzimida...
化合物よくある質問

2-ブロモ-5-フロロ-N-(2-フェノールメチル)ベンゼンウレアは安全ですか?

2-ブロモ-5-フロロ-N-(2-フェノールメチル)ベンゼンウレアは、毒性や刺激性の実験データに基づき、適切な取扱いと防護措置を講じることで安全に使用できます。...

923722-86-52-Bromo-5-fluoro-N-(...
化合物よくある質問

対甲苯磺酸酯-四聚乙二醇-四氢吡喃醚の物理化学的性質は何ですか?

対甲苯磺酸酯-四聚乙二醇-四氢吡喃醚のCAS番号は86259-89-4です。この化合物は無色の液体で、分子量は約724.8です。高濃度では溶血性が報告されており...

86259-89-42-(2-{2-[2-(Tetrahyd...
化合物よくある質問

2-(3-(二氟甲基)-4-氟苯基)-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二噁硼戊環はどのように保存すればよいですか?

2-(3-(二氟甲基)-4-氟苯基)-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二噁硼戊環は、室温で暗い場所に保管し、直射日光から遠ざけ、容器は密閉状態で保存してくだ...

445303-65-12-[3-(difluoromethyl...
化合物よくある質問

6-アミノ-5-クロロ-2-シクロプロピルピリミジンカルボン酸の代替品はありますか?

この化合物の代替品には、ピロリミジン酸やその類似物、またピロリミジンカルボン酸の他の異性体があります。これらの代替品は、特定の化学反応や目的に応じて選択すること...

858956-08-86-Amino-5-chloro-2-c...
化合物よくある質問

5-クロロベンゾ[1,3]二オキセイン-4-アミンに適用される法規ガイドラインは何ですか?

5-クロロベンゾ[1,3]二オキセイン-4-アミンはCAS番号379228-45-2に該当します。この化合物はGHS分類でH314(接触により急性毒性がある)と...

379228-45-25-Chloro-1,3-benzodi...
免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。