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Promoting thermodynamic and kinetic stabilities of fa-based perovskite by in-situ bilayer structure

Promoting thermodynamic and kinetic stabilities of FA-based ...

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第八届新型太阳能材料科学与技术学术研讨会

作者： Alex fan Xu Na Liu fanlong Xie Tinglu Song Yue Ma Pengxiang Zhang Yang Bai Yujing Li Qi Chen Gu Xu Experimental Center of Advanced Materials School of Materials Science and EngineeringBeijing Institute of Technology Department of Materials Science and Engineering McMaster University

The commonly employed formamidinium(fa)-containing perovskite solar cells(PSCs) exhibit severe phase instability problem, thereby limiting their commercial applications. Here, both phase stability and energy efficiency of fa-based PSCs were improved by treating the perovskite surface with pyrrolidinium hydroiodide(PyI) salts, resulting in 1 D perovskite structure(PyPbI3), stacked on the original 3 D perovskite. By employing in-situ XRD measurements, we revealed that the temperature-dependent phase transition activation barrier was enhanced after forming 1 D/3 D structure, resulting in a prolonged transition time by 30-40 folds. From the first-principle calculations, we found the thermodynamic energy difference between two phases reduced from-0.16 to-0.04 eV after the stacking of 1 D PyPbI3, offering additional lifetime improvement. Moreover, the champion 1 D/3 D bilayer PSC exhibits a boosted power conversion efficiency of 19.62%, versus 18.21% of the control. Such 1 D/3 D bilayer structure may be employed in PSCs to enhance their phase stability and photovoltaic performance.

关键词： 1D/3D bilayer phase stability activation barrier thermodynamic fa-based perovskite

来源： cnki会议评论

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