Планарные перовскитные солнечные элементы с буферным слоем на основе La2NiMnO6
С. С. Козлов,
А. Б. Никольская,
О. К. Карягина,
Е. К. Косарева,
О. В. Алексеева,
В. И. Петрова,
О. И. Альмяшева,
О. И. Шевалеевский https://doi.org/10.17586/2220-8054-2023-14-5-584-589
Аннотация
Тонкие пленки двойных перовскитов вида La2NiMnO6 (LNMO) впервые были использованы в качестве буферного слоя в планарных перовскитных солнечных элементах (ПСЭ) со структурой стекло/FTO/LNMO/CH3NH3PbI3/Spiro-MeOTAD/Au. Все образцы ПСЭ были сконструированы на открытом воздухе, и их фотовольтаические параметры были измерены при стандартном освещении (АМ1.5G, 1000 Вт/м2). Полученные значения эффективностей оказались сопоставимы с эффективностями для ПСЭ на основе традиционно используемых блокирующих слоев TiO2, однако стабильность при этом оказалась существенно выше.
Ключевые слова
Об авторах
С. С. Козлов
Emanuel Institute of Biochemical Physics, Russian Academy of Sciences
Россия
Россия
А. Б. Никольская
Emanuel Institute of Biochemical Physics, Russian Academy of Sciences
Россия
Россия
О. К. Карягина
Emanuel Institute of Biochemical Physics, Russian Academy of Sciences
Россия
Россия
Е. К. Косарева
N. N. Semenov Federal Research Center for Chemical Physics, Russian Academy of Science
Россия
Россия
О. В. Алексеева
Emanuel Institute of Biochemical Physics, Russian Academy of Sciences
Россия
Россия
В. И. Петрова
Emanuel Institute of Biochemical Physics, Russian Academy of Sciences
Россия
Россия
О. И. Альмяшева
St. Petersburg State Electrotechnical University “LETI”; Ioffe Physical-Technical Institute, Russian Academy of Sciences
Россия
Россия
О. И. Шевалеевский
Emanuel Institute of Biochemical Physics, Russian Academy of Sciences
Россия
Россия
Список литературы
1. Kumar N.S., Naidu K.C.B. A review on perovskite solar cells (PSCs), materials and applications. J. Materiomics, 2021, 7, P. 940–956.
2. Miah M.H., Rahman M.B., Nur-E-Alam M., Das N., Soin N.B., Hatta S.F.W.M., Islam M.A. Understanding the degradation factors, mechanism and initiatives for highly efficient perovskite solar cells. Chem. Nano Mat., 2023, 9, e202200471.
3. Green M.A., Dunlop E.D., Yoshita M., Kopidakis N., Bothe K., Siefer G., Hao X. Solar cell efficiency tables (version 62). Prog. Photovolt. Res. Appl., 2023, 31, P. 651–663.
4. Roy P., Kumar Sinha N., Tiwari S., Khare A. A review on perovskite solar cells: evolution of architecture, fabrication techniques, commercialization issues and status. Sol. Energy, 2020, 198, P. 665–688.
5. Shao J.Y., Li D., Shi J., Ma C., Wang Y., Liu X., Jiang X., Hao M., Zhang L., Liu C., Jiang Y., Wang Z., Zhong Y.W., Liu S.F., Mai Y., Liu Y., Zhao Y., Ning Z., Wang L., Xu B., Meng L., Bian Z., Ge Z., Zhan X., You J., Li Y., Meng Q. Recent progress in perovskite solar cells: material science. Sci. China Chem., 2023, 66, P. 10–64.
6. Ahmed S.F., Islam N., Kumar P.S., Hoang A.T., Mofijur M., Inayat A., Shafiullah G.M., Vo D.N., Badruddin I.A., Kamangar S. Perovskite solar cells: thermal and chemical stability improvement, and economic analysis. Mater. Today Chem., 2023, 27, 101284.
7. Zhuang J., Wang J., Yan F. Review on chemical stability of lead halide perovskite solar cells. Nano-Micro Lett., 2023, 15, 84.
8. Noh M.F.M., Teh C.H., Daik R., Lim E.L., Yap C.C., Ibrahim M.A., Ludin N.A., Yusoff Abd.R.M., Jange J., Teridi M.A.M. The architecture of the electron transport layer for a perovskite solar cell. J. Mater. Chem. C, 2018, 6, P. 682–712.
9. Wang K., Olthof S., Subhani W. S., Jiang X., Cao Y., Duan L., Wang H., Du M., Liu S. F. Novel inorganic electron transport layers for planar perovskite solar cells: progress and prospective. Nano Energy, 2020, 68, 104289.
10. Chowdhury T.A., Zafar M.A.B., Islam M.S., Shahinuzzaman M., Islam M.A, Khandaker M.U. Stability of perovskite solar cells: issues and prospects. RSC Adv., 2023, 13, P. 1787–1810.
11. Yang G., Tao H., Qin P., Ke W., Fang G. Recent progress in electron transport layers for efficient perovskite solar cells. J. Mater. Chem. A, 2016, 4, P. 3970–3990.
12. Dipta S.S., Uddin A. Stability Issues of perovskite solar cells: a critical review. Energy Technol., 2021, 9, 2100560.
13. Zhao P., Han M., Yin W., Zhao X., Kim S.G., Yan Y., Kim M., Song Y. J., Park N.G., Jung H.S. Insulated interlayer for efficient and photostable electron-transport-layer-free perovskite solar cells. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2018, 10, P. 10132–10140.
14. Kozlova E.A., Valeeva A.A., Sushnikova A.A., Zhurenok A.V., Rempel A.A. Photocatalytic activity of titanium dioxide produced by high-energy milling. Nanosystems: Phys. Chem. Math., 2022, 13, P. 632–639.
15. Huang C., Lin P., Fu N., Liu C., Xu B., Sun K., Wang D., Zenga X., Ke S. Facile fabrication of highly efficient ETL-free perovskite solar cells with 20 % efficiency by defect passivation and interface engineering. Chem. Commun., 2019, 55, P. 2777–2788.
16. Isikgor F.H., Zhumagal S., Merino L.V.T., De Bastiani M., McCulloch I., De Wolf S. Molecular engineering of contact interfaces for highperformance perovskite solar cells. Nat. Rev. Mater., 2023, 8, P. 89–108.
17. Kozlov S.S., Alexeeva O.V., Nikolskaia A.B., Shevaleevskiy O.I., Averkiev D.D., Kozhuhovskaya P.V., Almjasheva O.V., Larina L.L. Double perovskite oxides La2NiMnO6 and La2Ni0:8Fe0:2MnO6 for inorganic perovskite solar cells. Nanosystems: Phys. Chem. Math., 2022, 13, P. 314–319.
18. Nikolskaia A.B., Vildanova M.F., Kozlov S.S., Shevaleevskiy O.I. Physicochemical approaches for optimization of perovskite solar cell performance. Russ. Chem. Bull., 69, P. 1245–1252.
19. Nikolskaia A.B., Kozlov S.S., Karyagina O.K., Alexeeva O.V., Almjasheva O.V., Averkiev D.D., Kozhuhovskaya P.V., Shevaleevskiy O.I. Cation doping of La2NiMnO6 complex oxide with the double perovskite structure for photovoltaic applications. Russ. J. Inorg. Chem., 2022, 67, P. 921–925.
20. Han G., Zhang S., Boix P.P., Wong L.H., Sun L., Lien S.-Y. Towards high efficiency thin film solar cells. Progr. Mater. Sci., 2017, 87, P. 246–291.
21. Sheikh M.S., Sakhya A.P., Dutta A., Sinha T.P. Light induced charge transport in La2NiMnO6 based Schottky diode. J. Alloy. Comp., 2017, 727, P. 238–245.
22. Tauc J., Grigorovici R., Vancu A. Optical properties and electronic structure of amorphous germanium. Phys. Status Solidi, 1966, 15, P. 627–637.
Рецензия
Для цитирования:
Козлов С.С., Никольская А.Б., Карягина О.К., Косарева Е.К., Алексеева О.В., Петрова В.И., Альмяшева О.И., Шевалеевский О.И. Планарные перовскитные солнечные элементы с буферным слоем на основе La2NiMnO6. Наносистемы: физика, химия, математика. 2023;14(5):584-589. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2023-14-5-584-589
For citation:
Kozlov S.S., Nikolskaia A.B., Karyagina O.K., Kosareva E.K., Alexeeva O.V., Petrova V.I., Almjasheva O.V., Shevaleevskiy O.I. Planar perovskite solar cells with La2NiMnO6 buffer layer. Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics. 2023;14(5):584-589. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2023-14-5-584-589
Просмотров:
10
Послать статью по эл. почте 