High-performance and environmentally stable planar heterojunction perovskite solar cells based on a solution-processed copper-doped nickel oxide hole-transporting layer

Advanced Materials

Volumn 27, Issue 4, 2015, Pages 695-701

  Kim, Jong H ^a   Liang, Po Wei ^a   Williams, Spencer T ^a   Cho, Namchul ^a   Chueh, Chu Chen ^a   Glaz, Micah S ^b   Ginger, David S ^b   Jen, Alex K Y ^a  

^a University of Washington   (United States)

^b UNIVERSITY OF WASHINGTON   (United States)

Author keywords

Air stability; Copper doping; Hole transporting material; Nickel oxide; Perovskite solar cells

Indexed keywords

COPPER; ELECTRIC CONDUCTIVITY; HETEROJUNCTIONS; HOLE MOBILITY; NICKEL; NICKEL OXIDE; PEROVSKITE; SEMICONDUCTOR DOPING;

AIR STABILITY; COPPER DOPING; EFFECTIVE APPROACHES; ELECTRICAL CONDUCTIVITY; HOLE TRANSPORTING LAYERS; HOLE-TRANSPORTING MATERIALS; POWER CONVERSION EFFICIENCIES; SOLUTION-PROCESSED;

SOLAR CELLS;

EID: 84921491531     PISSN: 09359648     EISSN: 15214095     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adma.201404189     Document Type: Article

References (50)

1. a) A. Kojima, K. Teshima, Y. Shirai, T. Miyasaka, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 6050;
2. b) G. C. Xing, N. Mathews, S. Y. Sun, S. S. Lim, Y. M. Lam, M. Grätzel, S. Mhaisalkar, T. C. Sum, Science 2013, 342, 344;
3. c) S. D. Stranks, G. E. Eperon, G. Grancini, C. Menelaou, M. J. P. Alcocer, T. Leijtens, L. M. Herz, A. Petrozza, H. J. Snaith, Science 2013, 342, 341;
4. d) J.-H. Im, C.-R. Lee, J.-W. Lee, S.-W. Park, N.-G. Park, Nanoscale 2011, 3, 4088;
5. e) M. M. Lee, J. Teuscher, T. Miyasaka, T. N. Murakami, H. J. Snaith, Science 2012, 338, 643;
6. f) M. Liu, M. B. Johnston, H. J. Snaith, Nature 2013, 501, 395;
7. g) Q. Chen, H. Zhou, Z. Hong, S. Luo, H.-S. Duan, H.-H. Wang, Y. Liu, G. Li, Y. Yang, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 622.
8. a) J. M. Ball, M. M. Lee, A. Hey, H. J. Snaith, Energy Environ. Sci. 2013, 6, 1739;
9. b) D. Liu, T. L. Kelly, Nat. Photon. 2014, 8, 128;
10. c) O. Malinkiewicz, A. Yella, Y. H. Lee, G. M. Espallargas, M. Grätzel, M. K. Nazeeruddin, H. J. Bolink, Nat. Photon. 2014, 8, 128;
11. d) B. Conings, L. Baeten, C. De Dobbelaere, J. D'Haen, J. Manca, H.-G. Boyen, Adv. Mater. 2014, 26, 2041;
12. e) P.-W. Liang, C.-Y. Liao, C.-C. Chueh, F. Zuo, S. T. Williams, X.-K. Xin, J. Lin, A. K. -Y. Jen, Adv. Mater. 2014, 26, 3748;
13. f) G. E. Eperon, V. M. Burlakov, P. Docampo, A. Goriely, H. J. Snaith, Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 151;
14. g) H. Zhou, Q. Chen, G. Li, S. Luo, T.-b. Song, H.-S. Duan, Z. Hong, J. You, Y. Liu, Y. Yang, Science 2014, 345, 542.
15. a) S. Ryu, J. H. Noh, N. J. Jeon, Y. C. Kim, W. S. Yang, J. Seo, S. I. Seok, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 2614;
16. b) L. E. Polander, P. Pahner, M. Schwarze, M. Saalfrank, C. Koenrner, K. Leo, APL Mater. 2014, 2, 081503;
17. c) K.-C. Wang, J.-Y. Jeng, P.-S. Shen, Y.-C. Chang, E. W. -G. Diau, C.-H. Tsai, T.-Y. Chao, H.-C. Hsu, P.-Y. Lin, P. Chen, T.-F. Guo, T.-C. Wen, Sci. Rep. 2014, 4, 4756.
18. a) J. You, Z. Hong, Y. Yang, Q. Chen, M. Cai, T.-B. Song, C.-C. Chen, S. Lu, Y. Liu, H. Zhou, Y. Yang, ACS Nano 2014, 8, 1674;
19. b) Y. S. Kwon, J. Lim, H.-J. Yun, Y.-H. Kim, T. Park, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 1454;
20. c) J. Wang, S. Wang, X. Li, L. Zhu, Q. Meng, Y. Xiao, D. Li, Chem. Commun. 2014, 50, 5829;
21. d) T. Krishnamoorthy, F. Kunwu, P. Boix, H. Li, J. Mater. Chem. A 2014, 2, 6305;
22. e) N. J. Jeon, J. Lee, J. H. Noh, M. K. Nazeeruddin, M, Grätzel, S. I. Seok, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 19087;
23. f) E. Edri, S. Kirmayer, M. Kulbak, G. Hodes, D. Cahen, J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 429;
24. g) B. Xu, E. Sheibani, P. Liu, J. Zhang, H. Tian, N. Vlachopoulos, G. Boschloo, L. Kloo, A. Hagfeldt, L. Sun, Adv. Mater. 2014, 26, 6629;
25. h) Y. Guo, C. Liu, K. Inoue, K. Harano, H. Tanaka, E. Nakamura, J. Mater. Chem. A 2014, 2, 13827.
26. a) J. A. Christians, R. C. M. Fung, P. V. Kamat, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 758;
27. b) A. S. Subbiah, A. Halder, S. Ghosh, N. Mahuli, G. Hodes, S. K. Sarkar, J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 1748.
28. a) M. D. Irwin, B. Buchholz, A. W. Hains, R. P. H. Chang, T. J. Marks, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2008, 105, 2783;
29. b) J. R. Manders, S.-W. Tsang, M. J. Hartel, T.-H. Lai, S. Chen, C. M. Amb, J. R. Reynolds, F. So, Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 2993;
30. c) S. Liu, R. Liu, Y. Chen, S. Ho, J. H. Kim, F. So, Chem. Mater. 2014, 26, 4528;
31. d) J. H. Kim, H. Yu, R. Liu, D. Y. Kim, F. So, Small 2014, 10, 3650;
32. e) J. Y. Jeng, Y. F. Chiang, M. H. Lee, S. R. Peng, T. F. Guo, P. Chen, T.-C. Wen, Adv. Mater. 2013, 25, 3727.
33. a) Z. Zhu, Y. Bai, T. Zhang, Z. Liu, X. Long, Z. Wei, Z. Wang, L. Zhang, J. Wang, F. Yan, S. Yang, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 1;
34. b) L. Hu, J. Peng, W. Wang, Z. Xia, J. Yuan, J. Lu, X. Huang, W. Ma, H. Song, W. Chen, Y.-B. Cheng, J. Tang, ACS Photon. 2014, 1, 547;
35. c) K.-C. Wang, P.-S. Shen, M.-H. Li, S. Chen, M.-W. Lin, P. Chen, T.-F. Guo, ACS Appl. Mater. Interface 2014, 6, 11851.
36. a) K. H. Kim, C. Takahashi, Y. Abe, M. Kawamura, Optik 2014, 125, 2899;
37. b) M. Yang, Z. Shi, J. Feng, H. Pu, G. Li, J. Zhou, Q. Zhang, Thin Solid Films 2011, 519, 3021.
38. a) C.-Z. Li, C.-C. Chueh, H.-L. Yip, K. M. O'Malley, W.-C. Chen, A. K. -Y. Jen, J. Mater. Chem. 2012, 22, 8574;
39. b) F. Zuo, S. T. Williams, P.-W. Liang, C.-C. Chueh, C.-Y. Liao, A. K. -Y. Jen, Adv. Mater. 2014, 26, 6454.
40. a) Z. Xiao, C. Bi, Y. Shao, Q. Dong, Q. Wang, Y. Yuan, C. Wang, Y. Gao, J. Huang, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 2619;
41. b) P.-W. Liang, C.-C. Chueh, X.-K. Xin, F. Zuo, S. T. Williams, C. Y. Liao, A. K. -Y. Jen, Adv. Energy Mater. 2014, DOI: 10.1002 /aenm.201400960.
42. a) F. A. Kroger, Annu. Rev. Mater. Sci. 1977, 7, 449;
43. b) X. Chen, L. Zhao, Q. Niu, J. Electron. Mater. 2012, 41, 3382;
44. c) S. C. Chen, T. Y. Kuo, Y. C. Lin, H. C. Lin, Thin Solid Films 2011, 519, 4944.
45. a) M. P. de Jong, L. J. van Ijzendoorn, M. J. A. deVoigt, Appl. Phys. Lett. 2000, 77, 2255;
46. b) M. Jørgensen, K. Norrman, F. C. Krebs, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2008, 92, 686.
47. a) Y. Sun, C. J. Takacs, S. R. Cowan, J. H. Seo, X. Gong, A. Roy, A. J. Heeger, Adv. Mater. 2011, 23, 2226;
48. b) H. J. Bolink, E. Coronado, J. Orozco, M. Sessolo, Adv. Mater. 2009, 21, 79;
49. c) H. J. Bolink, E. Coronado, D. Repetto, M. Sessolo, E. M. Barea, J. Bisquert, G. Garcia-Belmonte, J. Prochazka, L. Kavan, Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 145;
50. d) H. J. Bolink, E. Coronado, D. Repetto, M. Sessolo, Appl. Phys. Lett. 2007, 91, 223501.