Publication detail

Addressing ambient stability challenges in pure FASnI3 perovskite solar cells through organic additive engineering

Year: 2024

Type of publication: článek v odborném periodiku

Name of source: Journal of Materials Chemistry A

Publisher name: Royal Society of Chemistry

Place: Cambridge

Page from-to: 21933-21943

Titles:

Language	Name	Abstract	Keywords
cze	Řešení problémů s okolní stabilitou v čistých perovskitových FASnI3 solárních článcích prostřednictvím organického aditivního inženýrství	Halogenidové perovskitové solární články (Sn-PSC) se ukázaly jako slibné alternativy k jejich protějškům na bázi olova. Jejich potenciál pro komercializaci je však ohrožen jejich inherentními problémy se stabilitou a nižší účinností, která se dosud nevyrovnala zavedeným technologiím. Proto jsme v této práci strategicky navrhli a syntetizovali dvě nové organické sloučeniny, označované jako OM4 a OM6, které byly úspěšně začleněny jako přísady do čistých FASnI(3) PSC, které zlepšují vlastnosti krystalů a současně působí jako ochranná a pasivační činidla. Prostřednictvím systematického zkoumání chemických interakcí prokázaly OM4 a OM6 pozoruhodnou schopnost zlepšit morfologii filmu a optické vlastnosti. V důsledku toho obě přísady významně přispěly ke zlepšení celkového výkonu zařízení a vykazovaly působivou stabilitu v okolní atmosféře, což je přičítáno jejich hydrofobní povaze. Pozoruhodné je, že nezapouzdřená zařízení obsahující OM4 a OM6 si po 250 hodinách v okolní atmosféře při RH = 30 % zachovala více než 80 % a 90 % své počáteční účinnosti přeměny energie (PCE); naproti tomu zařízení bez jakýchkoli organických přísad utrpěla úplnou degradaci po 72 hodinách za stejných podmínek. V důsledku toho tato práce otevírá nové možnosti v racionálním návrhu a vývoji organických aditiv schopných zmírnit problémy nestability a nízkého výkonu běžně spojované s Sn-PSC.	cín halidové perovskity; světlo; krystalizace; degradace; mobility; mechanismus; oxidace
eng	Addressing ambient stability challenges in pure FASnI3 perovskite solar cells through organic additive engineering	Tin halide perovskite solar cells (Sn-PSCs) have emerged as promising alternatives to their lead-based counterparts. However, their potential for commercialization is threatened by their inherent stability issues and lower efficiencies that have not yet matched those of established technologies. Therefore, in this work we strategically designed and synthesized two novel organic compounds, referred to as OM4 and OM6, which have been successfully incorporated as additives into pure FASnI(3) PSCs enhancing the crystal properties and simultaneously acting as protective and passivating agents. Through a systematic exploration of chemical interactions, OM4 and OM6 demonstrated a remarkable ability to improve film morphology and optical properties. Consequently, both additives significantly contributed to the enhancement of the overall device performances and exhibited impressive stabilities in the ambient atmosphere, which is attributed to their hydrophobic nature. Notably, the unencapsulated devices incorporating OM4 and OM6 retained over 80% and 90% of their initial power conversion efficiency (PCE) after 250 hours in the ambient atmosphere at RH = 30%, respectively; in contrast, the devices without any of the organic additives suffered complete degradation after 72 hours under the same conditions. As a result, this work opens new possibilities in the rational design and development of organic additives capable of mitigating the instability and low-performance issues commonly associated with Sn-PSCs.	tin halide perovskites; highly efficient; lead; performance; light; crystallization; degradation; mobilities; mechanism; oxidation

Search

Login for students

Login for employees

Publication detail

Departments

Other Parts

Map

Services

Popular Links