Utilizing Nonpolar Organic Solvents for the Deposition of Metal-Halide Perovskite Films and the Realization of Organic Semiconductor/Perovskite Composite Photovoltaics.
Utilizing Nonpolar Organic Solvents for the Deposition of Metal-Halide Perovskite Films and the Realization of Organic Semiconductor/Perovskite Composite Photovoltaics.
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利用非极性有机溶剂沉积金属卤化物过氧化物薄膜及有机半导体/过氧化物复合光致发光的实现。
DOI：
10.1021/acsenergylett.2c00120
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发表时间：
2022-04-08
影响因子：
22
通讯作者：
Snaith, Henry J.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Noel, Nakita K.;Wenger, Bernard;Habisreutinger, Severin N.;Snaith, Henry J.
以简单的制造工艺和惊人的器件效率吸引了研究界，基于钙钛矿的光电子学已经走向商业化。然而，这种商业化的一个潜在障碍是几乎完全使用有毒的、高配位的、高沸点的溶剂来制造钙钛矿前体油墨。在此，我们证明了非极性有机溶剂，如甲苯，可以与丁胺组合以形成用于烷基铵基钙钛矿的有效溶剂。除了提供更广泛的溶剂选择外，我们的发现还开辟了将钙钛矿油墨与各种以前不相容的材料混合的可能性，例如有机分子，聚合物，纳米晶体和结构导向剂。作为示范，使用这种溶剂，我们将钙钛矿墨水与6，6-苯基-C-61-丁酸甲酯混合，并显示出改善的钙钛矿结晶和器件效率。该处理路线可以实现用于调谐高效光致发光器件、发光二极管和其他半导体器件中的有源层的无数新的可能性。
Having captivated the research community with simple fabrication processes and staggering device efficiencies, perovskite-based optoelectronics are already on the way to commercialization. However, one potential obstacle to this commercialization is the almost exclusive use of toxic, highly coordinating, high boiling point solvents to make perovskite precursor inks. Herein, we demonstrate that nonpolar organic solvents, such as toluene, can be combined with butylamine to form an effective solvent for alkylammonium-based perovskites. Beyond providing broader solvent choice, our finding opens the possibility of blending perovskite inks with a wide range of previously incompatible materials, such as organic molecules, polymers, nanocrystals, and structure-directing agents. As a demonstration, using this solvent, we blend the perovskite ink with 6,6-phenyl-C-61-butyric acid methyl ester and show improved perovskite crystallization and device efficiencies. This processing route may enable a myriad of new possibilities for tuning the active layers in efficient photovoltaics, light-emitting diodes, and other semiconductor devices.
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