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Hyperbranched phthalocyanine enabling black-phase formamidinium perovskite solar cells processing and operating in humidity open air

引用

Journal of Energy Chemistry 2022年第8期31卷 141-149,I0005页

作者： Rong Li Jiale Ding Xijiao Mu Yifei Kang Anran Wang Weihui Bi Yunhe Zhang Jing Cao Qingfeng Dong State Key Laboratory of Supramolecular Structure and Materials College of ChemistryJilin UniversityChangchun 130012JilinChina Engineering Research Center of Super Engineering Plastics Ministry of EducationCollege of ChemistryJilin UniversityChangchun 130012JilinChina State Key Laboratory of Applied Organic Chemistry Key Laboratory of Nonferrous Metal Chemistry and Resources Utilization of Gansu ProvinceCollege of Chemistry and Chemical EngineeringLanzhou UniversityLanzhou 730000GansuChina

The extreme instability of pureα-phase FAPbI_(3) under high humidity conditions restricts the highthroughput fabrication in unmodified air environments,resulting in poor performance ofα-phase FAPbI_(3) perovskite devices obtained by scalable fabrication methods.Here we synthesized hyperbranched copper phthalocyanine(HCuPc)as a supramolecular additive with twisted phthalocyanine units to realize the molecular-level encapsulation at the grain boundaries through supramolecular interaction,which greatly broadened the processing window of FAPbI_(3) under high humidity.At the same time,unlike traditional encapsulation layer that carrier can only be collected by tunneling effect,the twisted phthalocyanine ring of HCu Pc in perovskite films is more conducive to hole extraction.Finally,a record efficiency was achieved in pure FAPbI_(3) based inverted structured solar cell by blade-coating to the best of our knowledge,even under unmodified humid air conditions(relative humidity of 65%–85%).The best operational stability of 3D pure FAPbI_(3) devices can also be achieved at the same time and unencapsulated HCuPc-FAPbI_(3) device can even operate with negligible degradation for 100 h in the open air(RH 30%–40%).

关键词： Perovskite solar cells α-Phase FAPbI_(3) Blade coating humid air stability Copper phthalocyanine

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