Crescita controllata di strati di perovskite con cloruri volatili di alchilammonio

Jun 25, 2023

Natura volume 616, pagine 724–730 (2023) Citare questo articolo

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Il controllo della cristallinità e della morfologia superficiale degli strati di perovskite mediante metodi come l'ingegneria dei solventi1,2 e l'aggiunta di cloruro di metilammonio3,4,5,6,7 è una strategia efficace per ottenere celle solari in perovskite ad alta efficienza. In particolare, è essenziale depositare film sottili di perovskite di α-formamidinio ioduro di piombo (FAPbI3) con pochi difetti grazie alla loro eccellente cristallinità e alle grandi dimensioni dei grani. Qui riportiamo la cristallizzazione controllata di film sottili di perovskite con la combinazione di cloruri di alchilammonio (RACl) aggiunti a FAPbI3. La transizione da fase δ a fase α di FAPbI3, il processo di cristallizzazione e la morfologia superficiale dei film sottili di perovskite rivestiti con RACl in varie condizioni sono stati studiati attraverso la diffrazione di raggi X ad ampio angolo di incidenza radente in situ e la microscopia elettronica a scansione. Si credeva che il RACl aggiunto alla soluzione del precursore fosse facilmente volatilizzato durante il rivestimento e la ricottura a causa della dissociazione in RA0 e HCl con deprotonazione di RA+ indotta dal legame di RA⋯H+-Cl− a PbI2 in FAPbI3. Pertanto, il tipo e la quantità di RACl determinano la velocità di transizione dalla fase δ alla fase α, la cristallinità, l'orientamento preferito e la morfologia superficiale dell'α-FAPbI3 finale. Gli strati sottili di perovskite risultanti hanno facilitato la fabbricazione di celle solari di perovskite con un'efficienza di conversione di potenza del 26,08% (certificata 25,73%) in condizioni di illuminazione standard.

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Jeon, NJ et al. Ingegneria dei solventi per celle solari ibride inorganiche-organiche in perovskite ad alte prestazioni. Naz. Madre. 13, 897–903 (2014).

Articolo ADS CAS PubMed Google Scholar

Chao, L. et al. Ingegneria dei solventi della soluzione precursore verso la produzione su vasta scala di celle solari a base di perovskite. Avv. Madre. 33, 2005410 (2021).

Articolo CAS Google Scholar

Fei, C. et al. Crescita controllata di film di perovskite strutturata verso celle solari ad alte prestazioni. Nanoenergia 27, 17–26 (2016).

Articolo CAS Google Scholar

Yang, M. et al. Inchiostro perovskite con ampia finestra di lavorazione per celle solari scalabili ad alta efficienza. Naz. Energia 2, 17038 (2017).

Articolo ADS CAS Google Scholar

Jeon, NJ et al. Un materiale per il trasporto di fori con terminazione in fluorene per celle solari in perovskite altamente efficienti e stabili. Naz. Energia 3, 682–689 (2018).