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Nanoscale control of grain boundary potential barrier, dopant density and filled trap state density for higher efficiency perovskite solar cells

引用

InfoMat 2020年第2期2卷 409-423页

作者： Behzad Bahrami Sally Mabrouk Nirmal Adhikari Hytham Elbohy Ashim Gurung Khan M.Reza Rajesh Pathak Ashraful H.Chowdhury Gopalan Saianand Wenjin Yue Jiantao Zai Xuefeng Qian Mao Liang Qiquan Qiao Department of Electrical Engineering and Computer Science Center for Advanced Photovoltaics and Sustainable EnergySouth Dakota State UniversityBrookingsSouth Dakota Physics Department Damietta UniversityNew Damietta CityEgypt Global Innovative Center for Advanced Nanomaterials Faculty of EngineeringThe University of NewcastleCallaghanNew South WalesAustralia College of Biochemical Engineering Anhui Polytechnic UniversityWuhuChina Shanghai Electrochemical Energy Devices Research Center School of Chemistry and Chemical EngineeringState Key Laboratory of Metal Matrix CompositesShanghai Jiao Tong UniversityShanghaiChina Tianjin Key Laboratory of Organic Solar Cells and Photochemical Conversion Department of Applied ChemistryTianjin University of TechnologyTianjinChina

In this work,grain boundary(GB)potential barrier(ΔφGB),dopant density(Pnet),and filled trap state density(PGB,trap)were manipulated at the nanoscale by exposing the fabricated perovskite films to various relative humidity(RH)*** mapping of surface potential in the perovskite film revealed higher positive potential at GBs than inside the *** averageΔφGB,Pnet,and PGB,trap in the perovskite films decreased from 0%RH to 25%RH exposure,but increased when the RH increased to 35%RH and 45%*** clearly indicated that perovskite solar cells fabricated at 25%RH led to the lowest average GB potential,smallest dopant density,and least filled trap states *** is consistent with the highest photovoltaic efficiency of 18.16%at 25%RH among the different relative humidities from 0%to 45%RH.

关键词： dopant density filled trap state density grain boundary potential barrier perovskite solar cells relative humidity

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