Aller au contenu principal
2024 article

Ionic Liquid-Assisted Strategy for Morphology Engineering of Inorganic Cesium-Based Perovskite Thin Films Toward High-Performance Solar Cells

11Citations signalées, ce qui n’est pas une note de qualité
3Institutions déclarées
2Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : kz, hk. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

The wide bandgap CsPbI 2 Br perovskite materials have attracted significant attention due to their high thermal stability and compatibility with narrow bandgap materials in tandem devices. The performance of perovskite solar cells (PSCs) is highly dependent on the quality of the perovskite layer, which is governed by the crystallization process during solution processing. However, the crystallization dynamics of CsPbI 2 Br thin films remain less explored compared to conventional organic–inorganic perovskites. Achieving high-quality CsPbI 2 Br films with uniform morphology and large perovskite grains remains challenging with standard solution techniques. This study applies the ionic liquid (IL) [EMIM] + [PF 6 ] − as an additive within the bulk CsPbI 2 Br absorber layer. Within our experimental regime, [EMIM] + [PF 6 ] − accelerates the crystallization process while promoting the formation of large perovskite grains, a feature not commonly observed in previous studies. Our experimental results suggest that the IL acts as heterogeneous nucleation sites, and varying IL incorporation amount significantly impacts the morphology of CsPbI 2 Br perovskite films. Consistent UV–vis and photoluminescence (PL) red-shifts are observed in the IL-incorporated CsPbI 2 Br films, with X-ray diffraction (XRD) data projecting an influence on the perovskite crystal structure. These findings provide new insights into the role of ILs in controlling crystallization and morphology that have been minimally discussed in the literature. The incorporation of an optimized amount of [EMIM] + [PF 6 ] − promotes the formation of highly crystalline perovskite thin films with excellent morphology, reducing defect density, enhancing carrier transport, and yielding large grain sizes. As a result, PSCs fabricated with [EMIM] + [PF 6 ] − achieved a power conversion efficiency (PCE) of 17.11% (stabilized at 15.87%) and an open-circuit voltage ( V OC ) of 1.39 V, along with improved stability compared to control devices. This work provides a straightforward approach for producing high-quality CsPbI 2 Br thin films with high reproducibility, contributing valuable advancements to Cs-based PSCs.

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
Ionic Liquid-Assisted Strategy for Morphology Engineering of Inorganic Cesium-Based Perovskite Thin Films Toward High-Performance Solar Cells
Date Crossref
31/10/2024
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

  • Nazarbayev University National Laboratory of Astana pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Hong Kong Polytechnic University Department of Electrical and Electronic Engineering pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Al-Farabi Kazakh National University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • School of Engineering and Digital Sciences Department of Electrical and Computer Engineering pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • School of Sciences and Humanities Department of Physics pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure

National Laboratory of Astana — Nazarbayev University, Department of Electrical and Electronic Engineering — Hong Kong Polytechnic University et Al-Farabi Kazakh National University, avec 2 autres affiliations.

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

Les sujets associés

Perovskite Materials and ApplicationsQuantum Dots Synthesis And PropertiesChalcogenide Semiconductor Thin Films

BNTIC News n’est pas le producteur de ces données. Les publications sont interrogées à la demande dans Crossref, OpenAIRE, DOAJ, Europe PMC, HAL, DataCite, AfricArXiv, ROR et la Banque mondiale, sans clé d’accès. OpenAlex reste optionnel. Aucun service payant n’est nécessaire et aucune donnée externe n’est enregistrée en base. Consulter les sources et leurs limites.