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2024 article

Enhancing Efficiency and Stability in Carbon-Based Perovskite Solar Cells by Double Passivation with Ultralow-Cost Coal-Derived Graphene and Its Derivatives

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Rattachement africain : cn, kr. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Coal-derived carbon nanomaterials possess numerous superior features compared to other classic carbon, such as readily accessible surfaces, tunable pore structure, and facile and precise surface functionalization. Therefore, the controllable preparation of coal-derived carbon nanomaterials is anticipated to be of great significance for the performance improvement and commercialization process of carbon-based perovskite solar cells (C-PSCs). In this study, we successfully synthesized highly stable and commercially valuable graphene oxide (GO) and reduced graphene oxide (rGO) utilizing coal. Compared to traditional methods and commercial graphene, the chemical oxidation and pyrolysis process used in this study is mild and simple, offering the advantages of controlled composition and the absence of other impurities. GO or rGO was incorporated into the top of the SnO 2 electron transport layer (ETL) of C-PSCs. Under optimized conditions and ultraviolet-ozone (UVO) irradiation, the ultimate power conversion efficiency (PCE) increased from the unmodified 12.4 to 14.04% (based on rGO) and 15.18% (based on GO), representing improvements of 22 and 31%, respectively. The improved photovoltaic performance is mainly owing to enhanced charge transport capabilities, denser interfacial contacts, improved carrier separation properties, increased conductivity, and abundance of hydrophilic functional groups in GO, which can form more stable hydrogen bonds with SnO 2 . After being stored at room temperature and ambient humidity for 30 days, the modified, unpacked devices retained 87% of the highest power conversion efficiency (PCE). This study introduces a practical and manageable method to enhance the performance of C-PSCs by using functional carbon nanomaterials derived from coal.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Enhancing Efficiency and Stability in Carbon-Based Perovskite Solar Cells by Double Passivation with Ultralow-Cost Coal-Derived Graphene and Its Derivatives
Date Crossref
12/04/2024
Éditeur
American Chemical Society (ACS)
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • Xinjiang University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Zhejiang University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Tongji University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Hanyang University Department of Materials & Chemical Engineering pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • College of Chemical Engineering Key Laboratory of Oil & Gas Fine Chemicals pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Clean Energy Automotive Engineering Center and School of Automotive Studies pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure

Xinjiang University, Zhejiang University et Tongji University, avec 3 autres affiliations.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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