Gaining Insight into the Effect of Organic Interface Layer on Suppressing Ion Migration Induced Interfacial Degradation in Perovskite Solar Cells
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Abstract Ion migration induced interfacial degradation is a detrimental factor for the stability of perovskite solar cells (PSCs) and hence requires special attention to address this issue for the development of efficient PSCs with improved stability. Here, an “S‐shaped, hook‐like” organic small molecule, naphthalene diimide derivative (NDI‐BN), is employed as a cathode interface layer (CIL) to tailor the [6,6]‐phenylC61‐butyric acid methylester (PCBM)/Ag interface in inverted PSCs. By realizing enhanced electron extraction capability via the incorporation of NDI‐BN, a peak power conversion efficiency of 21.32% is achieved. Capacitance–voltage measurements and X‐ray photoelectron spectroscopy analysis confirmed an obvious role of this new organic CIL in successfully blocking ionic diffusion pathways toward the Ag cathode, thereby preventing interfacial degradation and improving device stability. The molecular packing motif of NDI‐BN further unveils its densely packed structure with π–π stacking force which has the ability to effectually hinder ion migration. Furthermore, theoretical calculations reveal that intercalation of decomposed perovskite species into the NDI clusters is considerably more difficult compared with the PCBM counterparts. This substantial contrast between NDI‐BN and PCBM molecules in terms of their structures and packing fashion determines the different tendencies of ion migration and unveils the superior potential of NDI‐BN in curtailing interfacial degradation.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Gaining Insight into the Effect of Organic Interface Layer on Suppressing Ion Migration Induced Interfacial Degradation in Perovskite Solar Cells
- Date Crossref
- 12/07/2020
- Éditeur
- Wiley
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Peking University Department of Materials Science and Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Peking University Shenzhen Hospital pays non établi dans la noticeÉtablissement de santé
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Hong Kong Polytechnic University Department of Applied Physics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Hong Kong University of Science and Technology Nano Science and Technology Program and Department of Chemistry pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of Hong Kong pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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School of Advanced Materials pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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College of Engineering Department of Materials Science and Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Department of Materials Science and Engineering — Peking University, Peking University Shenzhen Hospital et Department of Applied Physics — Hong Kong Polytechnic University, avec 4 autres affiliations.
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