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Maze-Like Halide Perovskite Films for Efficient Electron Transport Layer-Free Perovskite Solar Cells

DOI:10.1002/solr.201800268 期刊:Solar RRL 出版年份:2019 更新时间:2025-10-22 19:40:53
摘要: Perovskite solar cells (PSCs) without an electron transport layer (ETL) exhibit fascinating advantages such as simplified configuration, low cost, and facile fabrication process. However, the performance of ETL-free PSCs has been hampered by severe charge carrier recombination induced either by current leakage (insufficient perovskite film coverage) or inferior charge extraction. Herein, an additive-assisted morphological engineering strategy is used to construct an intriguing bilayer perovskite film featuring a dense bottom layer and a maze-like top layer. Such maze-like perovskite films enable the construction of ETL-free PSCs with a PCE of 18.5% and negligible hysteresis, which can be attributed to the higher crystallinity and superior light-harvesting capability of the resultant perovskite film, as well as facilitated hole extraction at the hole transport layer (HTL)/perovskite interface. This work provides a simple approach to modify the perovskite film morphology and demonstrates the correlation between facilitated charge-carrier extraction and high-performance ETL-free perovskite photovoltaics.
作者: Jin-Feng Liao,Wu-Qiang Wu,Yong Jiang,Dai-Bin Kuang,Lianzhou Wang
机构: MOE Key Laboratory of Bioinorganic and Synthetic Chemistry, Lehn Institute of Functional Materials, School of Chemistry, Sun Yat-sen University,Nanomaterials Centre, School of Chemical Engineering and Australian Institute for Bioengineering Nanotechnology, The University of Queensland
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Investigating the effects of a maze-like perovskite film structure on the performance of electron transport layer-free perovskite solar cells.

The maze-like CH3NH3PbI3 film significantly improves the performance of ETL-free PSCs by enhancing light harvesting and facilitating charge extraction, achieving a PCE of 18.5%. This morphological engineering approach offers a simple yet effective method to improve perovskite solar cell performance.

The study does not explore the long-term stability of the maze-like perovskite films or their performance under varying environmental conditions. The mechanism behind the formation of the maze-like structure is also not fully understood.

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