Extending the environmental lifetime of unpackaged perovskite solar cells through interfacial design

Beitrag in einer Fachzeitschrift
(Originalarbeit)


Details zur Publikation

Autorinnen und Autoren: Chen H, Hou Y, Halbig CE, Chen S, Zhang H, Li N, Guo F, Tang X, Gasparini N, Levchuk I, Kahmann S, Ramírez Quiroz CO, Osvet A, Eigler S, Brabec C
Zeitschrift: Journal of Materials Chemistry A
Jahr der Veröffentlichung: 2016
Band: 4
Heftnummer: 30
Seitenbereich: 11604-11610
ISSN: 2050-7488
eISSN: 2050-7496
Sprache: Englisch


Abstract


Solution-processed oxo-functionalized graphene (oxo-G) is employed to substitute hydrophilic PEDOT:PSS as an anode interfacial layer for perovskite solar cells. The resulting devices exhibit a reasonably high power conversion efficiency (PCE) of 15.2% in the planar inverted architecture with oxo-G as a hole transporting material (HTM), and most importantly, deploy the full open-circuit voltage (V) of up to 1.1 V. Moreover, oxo-G effectively slows down the ingress of water vapor into the device stack resulting in significantly enhanced environmental stability of unpackaged cells under illumination with 80% of the initial PCE being reached after 500 h. Without encapsulation, ∼60% of the initial PCE is retained after ∼1000 h of light soaking under 0.5 sun and ambient conditions maintaining the temperature beneath 30 °C. Moreover, the unsealed perovskite device retains 92% of its initial PCE after about 1900 h under ambient conditions and in the dark. Our results underpin that controlling water diffusion into perovskite cells through advanced interface engineering is a crucial step towards prolonged environmental stability.



FAU-Autorinnen und Autoren / FAU-Herausgeberinnen und Herausgeber

Brabec, Christoph Prof. Dr.
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Materialien der Elektronik und der Energietechnologie)
Chen, Shi
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Materialien der Elektronik und der Energietechnologie)
Chen, Haiwei
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Materialien der Elektronik und der Energietechnologie)
Eigler, Siegfried Prof. Dr.
Lehrstuhl für Organische Chemie II
Gasparini, Nicola
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Materialien der Elektronik und der Energietechnologie)
Guo, Fei
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Materialien der Elektronik und der Energietechnologie)
Halbig, Christian Eberhard
Lehrstuhl für Organische Chemie II
Hou, Yi
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Materialien der Elektronik und der Energietechnologie)
Kahmann, Simon
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Materialien der Elektronik und der Energietechnologie)
Levchuk, Ievgen
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Materialien der Elektronik und der Energietechnologie)
Li, Ning Dr.-Ing.
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Materialien der Elektronik und der Energietechnologie)
Osvet, Andres Dr.
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Materialien der Elektronik und der Energietechnologie)
Ramírez Quiroz, César Omar
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Materialien der Elektronik und der Energietechnologie)
Tang, Xiaofeng
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Materialien der Elektronik und der Energietechnologie)
Zhang, Hong
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Materialien der Elektronik und der Energietechnologie)


Zusätzliche Organisationseinheit(en)
Graduiertenkolleg 1896/2 In situ Mikroskopie mit Elektronen, Röntgenstrahlen und Rastersonden
Exzellenz-Cluster Engineering of Advanced Materials
Interdisziplinäres Zentrum, Center for Nanoanalysis and Electron Microscopy (CENEM)


Forschungsbereiche

B Nanoelectronic Materials
Exzellenz-Cluster Engineering of Advanced Materials


Zitierweisen

APA:
Chen, H., Hou, Y., Halbig, C.E., Chen, S., Zhang, H., Li, N.,... Brabec, C. (2016). Extending the environmental lifetime of unpackaged perovskite solar cells through interfacial design. Journal of Materials Chemistry A, 4(30), 11604-11610. https://dx.doi.org/10.1039/c6ta03755k

MLA:
Chen, Haiwei, et al. "Extending the environmental lifetime of unpackaged perovskite solar cells through interfacial design." Journal of Materials Chemistry A 4.30 (2016): 11604-11610.

BibTeX: 

Zuletzt aktualisiert 2019-21-06 um 09:03