Bilaterale chemische Verknüpfung an der vergrabenen NiOx-Schnittstelle ermöglicht effiziente und stabile umgekehrte Perowskit-Solarzellen und Module

Zusammenfassung Umgekehrte NiOx-basierte Perowskit-Solarzellen (PSCs) zeigen erhebliches Potenzial aufgrund ihrer Verarbeitung bei niedrigen Temperaturen und außergewöhnlichen stabilen Eigenschaften, während sie durch den Ladungstransfer an der vergrabenen Schnittstelle herausgefordert werden, bedingt durch die inhärent niedrige Ladermobilität und die zahlreichen Oberflächenfehler, die den gesamten Füllfaktor des Geräts direkt verschlechtern. Die vorliegende Arbeit demonstriert einen chemischen Verknüpfer, der in der Lage ist, gleichzeitig NiOx- und Perowskitkristalle zu erfassen, indem er eine Ni−S−Pb-Brücke an der vergrabenen Schnittstelle bildet, um den Ladungstransfer erheblich zu steigern, basierend auf einem rational ausgewählten Molekül von 1,3-Dimethylbenzimidazol-2-thion (NCS). Die konstruierte vergrabene Schnittstelle reduziert nicht nur die Pinholes und nadelartigen Reste von PbI2 an der vergrabenen Schnittstelle, sondern vertieft auch die Arbeitsfunktion und die Höchstpositionen des Valenzbandes von NiOx, was zu einem kleineren VBM-Versatz zwischen NiOx und dem Perowskitfilm führt. Folglich erreichten die modifizierten PSCs einen hohen Füllfaktor von bis zu 86,24 %, was nach unserem Kenntnisstand den höchsten Wert in den Aufzeichnungen der NiOx-basierten umgekehrten PSCs darstellt. Die maßgeschneiderten PSCs und Minimodule (aktive Fläche von 18 cm²) zeigten eine Spitzen-Effizienz von 25,05 % bzw. 21,16 %. Die unverkapselten Geräte behalten über 90 % ihrer ursprünglichen Effizienz am maximalen Arbeitspunkt unter kontinuierlicher Beleuchtung über 1700 Stunden.