view in publisher's site

Interface engineering with a novel n-type small organic molecule for efficient inverted perovskite solar cells

Highlights•HPDT is developed as an interface material in perovskite solar cells.•HPDT shows suitable energy levels and high electron mobility.•HPDT can achieve a homogeneous pinhole-free PCBM layer.•The PSC performance is improved with negligible hysteresis and enhanced stability.AbstractFullerene derivatives are promising electron transporting materials for low-temperature processed inverted perovskite solar cells (PSCs). However, fullerene derivatives have some disadvantages, e.g. [6,6]-phenyl C61 butyric acid methyl ester (PCBM) has unmanageable morphology, low electron mobility and easily generated non-radiative recombination, which restrict the performance of PSCs. Herein, a novel n-type small organic molecule, homologous perylene diimide tetramer (HPDT), is designed and synthesized in this work to engineer the interface properties by enhancing interface contact, decreasing energetic barrier and recombination losses. HPDT shows suitable energy levels and high electron mobility and thus will increase the electron mobility during interface engineering in the inverted PSCs. Moreover, coating HPDT on top of perovskite prior to the deposition of PCBM is helpful to achieve a homogeneous pinhole-free PCBM layer, leading to enhanced power conversion efficiency from 17.38% up to 19.75% for inverted MAPbI3 PSCs along with a negligible hysteresis. Significantly, our results undoubtedly provide new guidelines in exploring n-type organic small molecules for high-performance PSCs.Graphical abstractDownload : Download high-res image (70KB)Download : Download full-size image

مهندسی واسط با یک مولکول آلی کوچک نوع n جدید برای سلول‌های خورشیدی پروسکایت معکوس

نکات برجسته * HPDT به عنوان یک ماده رابط در سلول‌های خورشیدی پروسکایت توسعه داده می‌شود. * HPDT سطوح انرژی مناسب و تحرک بالای الکترون را نشان می‌دهد. HPDT می‌تواند به یک لایه PCBM بدون سوراخ سوزنی همگن دست یابد. * عملکرد PSC با پسماند ناچیز و افزایش پایداری بهبود می‌یابد. مشتقات ractفولرین مواد حمل و نقل الکترون برای سلول‌های خورشیدی پروسکایت معکوس با دمای پایین (PSCS)امید بخش هستند. با این حال، مشتقات فولرن معایبی دارند، به عنوان مثال [ ۶، ۶ ] - فنیل C۶۱ بوتریک اسید متیل استر (PCBM)مورفولوژی غیرقابل مدیریت، تحرک الکترون کم و بازترکیب غیرتابشی به راحتی تولید می‌کند، که عملکرد PSC ها را محدود می‌کند. در اینجا، یک مولکول آلی کوچک نوع n جدید، پریلن دی ایمید تترامر هومولوگ (HPDT)، در این کار طراحی و سنتز شده‌است تا خواص سطح مشترک را با افزایش تماس سطح مشترک، کاهش مانع انرژی و اتلاف بازترکیب، مهندسی کند. HPDT سطوح انرژی مناسب و تحرک بالای الکترون را نشان می‌دهد و بنابراین تحرک الکترون را در طول مهندسی رابط در PSC های معکوس افزایش خواهد داد. علاوه بر این، پوشش HPDT در بالای پروسکایت قبل از رسوب PCBM برای دستیابی به یک لایه PCBM بدون سوراخ سوزنی همگن مفید است، که منجر به افزایش بازده تبدیل توان از ۱۷.۳۸ % تا ۱۹.۷۵ % برای MAPbI۳ PSC معکوس همراه با پسماند ناچیز می‌شود. به طور قابل‌توجهی، نتایج ما بدون شک دستورالعمل‌های جدیدی را در بررسی مولکول‌های کوچک آلی نوع n برای PSCs.Gct با عملکرد بالا ارائه می‌دهد. دانلود: دانلود تصویر با کیفیت بالا (۷۰ KB)دانلود: دانلود تصویر با اندازه کامل
ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.