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Efficient fully blade-coated perovskite solar cells in air with nanometer-thick bathocuproine buffer layer

Nano Research 2021年第4期14卷 1034-1042页

作者： Sergio Castro-Hermosa luana wouk Izabela Silva Bicalho Luiza de Queiroz Correa Bas de Jong Lucio Cina Thomas M.Brown Diego Bagnis CSEM Brasil Avenida Jose Candido da Silveira200031035-536 Belo HorizonteBrazil CHOSE(Centre for Hybrid and Organic Solar Energy) Department of Electronic EngineeringUniversity of Rome Tor VergataVia del Politecnico 100133 RomeItaly Hydro Engineering and Agricultural Development Research Group(GHIDA) Faculty of EngineeringUniversidad SurcolombianaAvenida Pastrana Borrero-Carrera 1410001 NeivaColombia Cicci Research srl via Giordania 227 58100 GrossetoItaly Department of Biotechnology Chemistry and PharmacyUniversity of SienaVia A.Moro 253100 SienaItaly

Fully printed perovskite solar cells(PSCs)were fabricated in air with all constituent layers,except for electrodes,deposited by the blade coating technique.The PSCs incorporated,for the first time,a nanometer-thick printed bathocuproine(BCP)hole blocking buffer using blade coating and deposited at relative humidity up to 50%.The PSCs with a p-i-n structure(glass/indium tin oxide(ITO)/poly(3,4-ethylenedioxythiophene)polystyrene sulfonate(PEDOT:PSS)/CH_(3)NH_(3)Pbl_(3)/[6,6]-phenyl-C_(61)-butyric acid methyl ester(PCBM)/BCP/Ag)delivered a maximum power conversion efficiency(PCE)of 14.9%on an active area of 0.5 cm^(2)when measured under standard test conditions.The PSCs with a blade coated BCP delivered performance of 10%and 63%higher(in relative terms)than those incorporating a spin coated BCP or without any BCP film,respectively.The atomic force microscopy(AFM)showed that blade coated films were more homogeneous and acted also as a surface planarizer leading to a reduction of roughness which improved BCP/Ag interface lowering charge recombination.The demonstration of 15%efficient devices with all constituent layers,including nanometer-thick BCP(〜10 nm),deposited by blade coating in air,demonstrates a route for industrialization of this technology.

关键词： perovskite buffer bathocuproine(BCP) blade coating printed electronics

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