Vertically oriented low-dimensional perovskites for high-efficiency wide band gap perovskite solar cells
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Le résumé fourni par la source
Controlling crystal growth alignment in low-dimensional perovskites (LDPs) for solar cells has been a persistent challenge, especially for low-n LDPs (n < 3, n is the number of octahedral sheets) with wide band gaps (>1.7 eV) impeding charge flow. Here we overcome such transport limits by inducing vertical crystal growth through the addition of chlorine to the precursor solution. In contrast to 3D halide perovskites (APbX3), we find that Cl substitutes I in the equatorial position of the unit cell, inducing a vertical strain in the perovskite octahedra, and is critical for initiating vertical growth. Atomistic modelling demonstrates the thermodynamic stability and miscibility of Cl/I structures indicating the preferential arrangement for Cl-incorporation at I-sites. Vertical alignment persists at the solar cell level, giving rise to a record 9.4% power conversion efficiency with a 1.4 V open circuit voltage, the highest reported for a 2 eV wide band gap device. This study demonstrates an atomic-level understanding of crystal tunability in low-n LDPs and unlocks new device possibilities for smart solar facades and indoor energy generation. Controlling crystal growth alignment in wide bandgap low-dimensional perovskites has been a persistent challenge. Here, authors induce vertical crystal growth through the addition of chlorine to precursor solution, giving rise to a record power conversion efficiency of 9.4% for 2 eV bandgap devices.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Vertically oriented low-dimensional perovskites for high-efficiency wide band gap perovskite solar cells
- Date Crossref
- 21/10/2024
- Éditeur
- Springer Science and Business Media LLC
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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University of Pavia pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of Oxford Department of Materials pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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King Abdullah University of Science and Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of Groningen Zernike Institute for Advanced Materials pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Italian Institute of Technology pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Chinese Academy of Sciences pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Suzhou Institute of Nano-tech and Nano-bionics pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Ludwig-Maximilians-Universität München pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Università Degli Studi Di Pavia - Pavia (Italy) pays non établi dans la noticeInstitution
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Center for Convergent Technologies pays non établi dans la noticeInstitution
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i-Lab & Printable Electronics Research Center pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Ludwig-Maximilians-University Now at Department of Chemistry pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
University of Pavia, Department of Materials — University of Oxford et King Abdullah University of Science and Technology, avec 9 autres affiliations.
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