Efficient Wide-Bandgap Mixed-Cation and Mixed-Halide Perovskite Solar Cells by Vacuum Deposition.
Efficient Wide-Bandgap Mixed-Cation and Mixed-Halide Perovskite Solar Cells by Vacuum Deposition.
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DOI：
10.1021/acsenergylett.0c02445
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发表时间：
2021-02-12
影响因子：
22
通讯作者：
Bolink HJ
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Gil-Escrig L;Dreessen C;Palazon F;Hawash Z;Moons E;Albrecht S;Sessolo M;Bolink HJ
真空沉积方法越来越多地应用于钙钛矿薄膜和器件的制备，考虑到在低温下制备多层结构的可能性。由于与钙钛矿薄膜的多源处理相关的挑战，基于混合阳离子和混合阴离子钙钛矿的钙钛矿沉积的宽带隙太阳能电池几乎没有报道。在这项工作中，我们描述了一个四源真空沉积工艺制备宽带隙钙钛矿型FA 1-nCsnPb（I1-xBrx）3具有可调的带隙和控制的形态，使用FAI，CsI，PbI 2，PbBr 2作为前体。PbI 2和PbBr 2的同时升华允许相对Br/Cs含量被解耦和控制，从而产生具有在1.7- 1.8eV范围内的带隙并且没有可检测的卤化物偏析的均匀钙钛矿膜。基于1.75 eV带隙钙钛矿的太阳能电池显示出高达16.8%的效率和有前景的稳定性，在操作2周后保持90%的初始效率。
Vacuum deposition methods are increasingly applied to the preparation of perovskite films and devices, in view of the possibility to prepare multilayer structures at low temperature. Vacuum-deposited, wide-bandgap solar cells based on mixed-cation and mixed-anion perovskites have been scarcely reported, due to the challenges associated with the multiple-source processing of perovskite thin films. In this work, we describe a four-source vacuum deposition process to prepare wide-bandgap perovskites of the type FA1–nCsnPb(I1–xBrx)3 with a tunable bandgap and controlled morphology, using FAI, CsI, PbI2, and PbBr2 as the precursors. The simultaneous sublimation of PbI2 and PbBr2 allows the relative Br/Cs content to be decoupled and controlled, resulting in homogeneous perovskite films with a bandgap in the 1.7–1.8 eV range and no detectable halide segregation. Solar cells based on 1.75 eV bandgap perovskites show efficiency up to 16.8% and promising stability, maintaining 90% of the initial efficiency after 2 weeks of operation.
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