SCOPUS
SCIE
Highly efficient metal halide substituted CH<sub>3</sub>NH<sub>3</sub>I(PbI<sub>2</sub>)<sub>1−X</sub>(CuBr<sub>2</sub>)<sub>X</sub> planar perovskite solar cells
저자
Jahandar, Muhammad ; Heo, Jin Hyuck ; Song, Chang Eun ; Kong, Ki-Jeong ; Shin, Won Suk ; Lee, Jong-Cheol ; Im, Sang Hyuk ; Moon, Sang-Jin
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2016
작성언어
-주제어
등재정보
SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
330-339(10쪽)
제공처
<P><B>Abstract</B></P> <P>By substitution of some part of PbI<SUB>2</SUB> to CuBr<SUB>2</SUB> in CH<SUB>3</SUB>NH<SUB>3</SUB>PbI<SUB>3</SUB> perovskite film, we fabricated inverted indium tin oxide (ITO)/poly(3,4-ethlenedioxythiophene):poly(styrenesulphonic acid) (PEDOT: PSS)/CH<SUB>3</SUB>NH<SUB>3</SUB>I(PbI<SUB>2</SUB>)<SUB>1−X</SUB>(CuBr<SUB>2</SUB>)<SUB>X</SUB> (x=0, 0.025, 0.050, 0.075, and 0.100)/Phenyl-C61-butyric acid methyl ester (PCBM)/LiF/Al planar perovskite solar cells via solvent dripping process. Whereas the PbI<SUB>2</SUB>-DMSO<SUB>2</SUB> (DMSO:dimethyl sulfoxide) intermediate is not flowable during heat-treatment process due to the simultaneous melting and decomposition, the CuBr<SUB>2</SUB>-DMSO<SUB>2</SUB> intermediate is flowable so that the CH<SUB>3</SUB>NH<SUB>3</SUB>I(PbI<SUB>2</SUB>)<SUB>1−X</SUB>(CuBr<SUB>2</SUB>)<SUB>X</SUB> perovskite could form larger crystalline grains more reproducibly than the MAPbI<SUB>3</SUB> film. From the capacitance-voltage (C-V) characteristics and density functional theory (DFT) calculation, we could know that the conductivity of MAPbI<SUB>3</SUB> is much enhanced by CuBr<SUB>2</SUB> substitution of PbI<SUB>2</SUB> due to enhance charge carriers. Accordingly, the inverted CH<SUB>3</SUB>NH<SUB>3</SUB>I(PbI<SUB>2</SUB>)<SUB>1−X</SUB>(CuBr<SUB>2</SUB>)<SUB>X</SUB> (x=0.050) planar perovskite solar cells showed greatly improved device efficiency (average of 50 sample = 16.17 ± 0.79 %, best = 17.09 %) than the efficiency of MAPbI<SUB>3</SUB> device (average of 50 sample = 12.02 ± 0.86 %, best = 13.18 %) and did not show significant current density-voltage (J-V) hysteresis with respect to the scan direction.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> Efficient metal halide substituted MAI(PbI<SUB>2</SUB>)<SUB>1−X</SUB>(CuBr<SUB>2</SUB>)<SUB>X</SUB> perovskite solar cells. </LI> <LI> Formation of more stable CuBr<SUB>2</SUB>-DMSO complex intermediate than PbI<SUB>2</SUB>-DMSO. </LI> <LI> CuBr<SUB>2</SUB> substitution of PbI<SUB>2</SUB> for highly reproducible large crystalline grains. </LI> <LI> Highly reproducible current density (J<SUB>SC</SUB>) and fill factor (FF). </LI> <LI> The possibility of Cu-doping and the much enhanced conductivity of perovskite. </LI> </UL> </P> <P><B>Graphical abstract</B></P> <P>[DISPLAY OMISSION]</P>
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