Células solares de perovskita invertida que utilizan dimetilacridina
Naturaleza (2023)Citar este artículo
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El dopaje del semiconductor de perovskita1 y la pasivación de sus límites de grano2 siguen siendo un desafío, pero son esenciales para el avance de las células solares de perovskita de alta eficiencia. En particular, eso es crucial para construir los dispositivos invertidos basados en contacto Schottky de perovskita/óxido de indio y estaño (ITO) sin depositar previamente una capa de material de transporte de orificios3-5. Aquí informamos un proceso de dopaje molecular basado en dimetilacridina para construir un contacto de p-perovskita/ITO bien emparejado junto con una pasivación completa de los límites de grano, logrando una eficiencia de conversión de energía (PCE) certificada del 25,39%. Se muestra que las moléculas se extruyen desde la solución precursora hasta los límites de los granos y la superficie inferior de la película en el proceso de cristalización apagada con clorobenceno, que llamamos proceso de extrusión de moléculas. El complejo de coordinación central entre el grupo de ácido fosfónico desprotonado de la molécula y el poliyoduro de plomo de la perovskita es responsable tanto de la absorción mecánica como de la transferencia de carga electrónica, y conduce al dopaje de tipo p de la película de perovskita. Logramos un dispositivo campeón con un PCE del 25,86 % (escaneo inverso) y dispositivos que mantienen el 96,6 % del PCE inicial después de 1000 h de inmersión en luz.
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Estos autores contribuyeron igualmente: Qin Tan, Zhaoning Li
Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales, Instituto de Materiales Innovadores (I2M), Laboratorio Clave de Generación de Electricidad Solar de Espectro Completo de Shenzhen (FSSEG), Universidad de Ciencia y Tecnología del Sur (SUSTech), No. 1088, Xueyuan Rd., Shenzhen, Guangdong, Porcelana
Qin Tan, Zhaoning Li, Guangfu Luo, Xusheng Zhang, Guocong Chen, Han Gao, Dong He, Guoqiang Ma, Jiafeng Wang, Jingwei Xiu, Huqiang Yi y Zhubing He
Laboratorio Nacional de Ciencias Físicas de Hefei a Microescala, Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales, Universidad de Ciencia y Tecnología de China, No. 96, Jinzhai Road, Hefei, Anhui, China
Bo Che y Tao Chen
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Correspondencia a Zhubing He.
Este archivo de información complementaria contiene materiales y métodos detallados, texto complementario, figuras complementarias. 1 a 38, y Tablas Complementarias 1 a 8.
Reimpresiones y permisos
Tan, Q., Li, Z., Luo, G. et al. Células solares de perovskita invertida que utilizan dopantes a base de dimetilacridina. Naturaleza (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-06207-0
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Recibido: 09 Diciembre 2022
Aceptado: 12 de mayo de 2023
Publicado: 24 mayo 2023
DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-023-06207-0
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