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High-Performance Perovskite Solar Cells with Zwitterion-Capped-ZnO Quantum Dots as Electron Transport Layer and NH_(4)X(X=F,Cl,Br)Assisted Interfacial Engineering

引用

Energy & Environmental Materials 2024年第5期7卷 321-331页

作者： Rashmi Runjhun Essa A.Alharbi Zygmunt Druzyński Anurag Krishna Ma■gorzata Wolska-Pietkiewicz ViktorŠkorjanc Thomas P.Baumeler George Kakavelakis Felix Eickemeyer Mounir Mensi Shaik M.Zakeeruddin Michael Graetzel Janusz Lewiński Institute of Physical Chemistry Polish Academy of Sciences Kasprzaka 44/5201-224 WarsawPoland Laboratory of Photonics and interfaces Institute of Chemical Sciences and EngineeringSchool of Basic SciencesEcole Polytechnique Fédérale de LausanneCH-1015 LausanneSwitzerland Microelectronics and Semiconductors Institute King Abdulaziz City for Science and Technology(KACST)11442 RiyadhSaudi Arabia Faculty of Chemistry Warsaw University of TechnologyNoakowskiego 300-664 WarsawPoland Institute of Chemical Sciences and Engineering École Polytechnique Fédérale de LausanneValais WallisCH-1951 SionSwitzerland

The systematic advances in the power conversion efficiency(PCE)and stability of perovskite solar cells(PSCs)have been driven by the developments of perovskite materials,electron transport layer(ETL)materials,and interfacial passivation between the relevant *** zinc oxide(ZnO)is a promising ETL in thin film photovoltaics,it is still highly desirable to develop novel synthetic methods that allow both fine-tuning the versatility of ZnO nanomaterials and improving the ZnO/perovskite *** various inorganic and organic additives,zwitterions have been effectively utilized to passivate the perovskite *** this vein,we develop novel,well-characterized betaine-coated ZnO QDs and use them as an ETL in the planar n-i-p PSC architecture,combining the ZnO QDs-based ETL with the ZnO/perovskite interface passivation by a series of ammonium halides(NH_(4)X,where X=F,Cl,Br).The champion device with the NH4F passivation achieves one of the highest performances reported for ZnO-based PSCs,exhibiting a maximum PCE of~22%with a high fill factor of 80.3%and competitive stability,retaining~78%of its initial PCE under 1 Sun illumination with maximum power tracking for 250 h.

关键词： interface passivations perovskites quantum dots solar cells zinc oxide zwitterions

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