Formation of thin films of organic-inorganic perovskites for high-efficiency solar cells

Angewandte Chemie - International Edition

Volumn 54, Issue 11, 2015, Pages 3240-3248

  Stranks, Samuel D ^a,b   Nayak, Pabitra K ^a   Zhang, Wei ^a   Stergiopoulos, Thomas ^a   Snaith, Henry J ^a  

^a UNIVERSITY OF OXFORD   (United Kingdom)

^b MASSACHUSETTS INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (United States)

Author keywords

Crystallinity; Morphology; Organic inorganic perovskites; Photovoltaics; Precursors

Indexed keywords

CHLORINE COMPOUNDS; EFFICIENCY; MORPHOLOGY; PEROVSKITE; THIN FILMS;

CRYSTALLINITIES; HALIDE PEROVSKITES; HIGH-EFFICIENCY OPERATIONS; HIGH-EFFICIENCY SOLAR CELLS; ORGANIC-INORGANIC; PHOTOVOLTAICS; POWER CONVERSION EFFICIENCIES; PRECURSORS;

SOLAR CELLS;

EID: 84923875889     PISSN: 14337851     EISSN: 15213773     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/anie.201410214     Document Type: Article

References (76)

1. International Energy Agency (IEA) 2014.
2. S. Chu, A. Majumdar, Nature 2012, 488, 294-303.
3. a) A. Kojima, K. Teshima, Y. Shirai, T. Miyasaka, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 6050;
4. b) M. M. Lee, J. Teuscher, T. Miyasaka, T. N. Murakami, H. J. Snaith, Science 2012, 338, 643-647;
5. c) 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, 542-546;
6. d) H. S. Kim, C. R. Lee, J. H. Im, K. B. Lee, T. Moehl, A. Marchioro, S. J. Moon, R. Humphry-Baker, J. H. Yum, J. E. Moser, M. Gratzel, N. G. Park, Sci. Rep. 2012, 2, 591;
7. National Renewable Energy Labs (NREL) Efficiency Chart 2014, http://www.nrel.gov/ncpv/images/efficiency-chart.jpg.
8. M. A. Green, K. Emery, Y. Hishikawa, W. Warta, E. D. Dunlop, Prog. Photovoltaics 2014, 22, 701-710.
9. a) S. DeWolf, J. Holovsky, S.-J. Moon, P. Löper, B. Niesen, M. Ledinsky, F.-J. Haug, J.-H. Yum, C. Ballif, J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 1035-1039;
10. A. Sadhanala, F. Deschler, T. H. Thomas, S. E. Dutton, K. C. Goedel, F. C. Hanusch, M. L. Lai, U. Steiner, T. Bein, P. Docampo, D. Cahen, R. H. Friend, J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 2501-2505.
11. a) S. D. Stranks, G. E. Eperon, G. Grancini, C. Menelaou, M. J. Alcocer, T. Leijtens, L. M. Herz, A. Petrozza, H. J. Snaith, Science 2013, 342, 341-344;
12. b) G. Xing, N. Mathews, S. Sun, S. S. Lim, Y. M. Lam, M. Grätzel, S. Mhaisalkar, T. C. Sum, Science 2013, 342, 344-347;
13. c) C. Wehrenfennig, G. E. Eperon, M. B. Johnston, H. J. Snaith, L. M. Herz, Adv. Mater. 2014, 26, 1584-1589;
14. d) E. Edri, S. Kirmayer, S. Mukhopadhyay, K. Gartsman, G. Hodes, D. Cahen, Nat. Commun. 2014, 5, 3461.
15. N. J. Jeon, J. H. Noh, Y. C. Kim, W. S. Yang, S. Ryu, S. I. Seok, Nat. Mater. 2014, 13, 897-903.
16. a) H. J. Snaith, J. Phys. Chem. Lett. 2013, 4, 3623-3630;
17. b) M. A. Green, A. Ho-Baillie, H. J. Snaith, Nat. Photonics 2014, 8, 506-514;
18. c) M. Grätzel, Nat. Mater. 2014, 13, 838-842;
19. d) H. J. Snaith, A. Abate, J. M. Ball, G. E. Eperon, T. Leijtens, N. K. Noel, S. D. Stranks, J. T. W. Wang, K. Wojciechowski, W. Zhang, J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 1511-1515.
20. a) G. E. Eperon, S. D. Stranks, C. Menelaou, M. B. Johnston, L. M. Herz, H. J. Snaith, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 982;
21. b) A. Mei, X. Li, L. Liu, Z. Ku, T. Liu, Y. Rong, M. Xu, M. Hu, J. Chen, Y. Yang, M. Grätzel, H. Han, Science 2014, 345, 295-298;
22. c) F. C. Hanusch, E. Wiesenmayer, E. Mankel, A. Binek, P. Angloher, C. Fraunhofer, N. Giesbrecht, J. M. Feckl, W. Jaegermann, D. Johrendt, T. Bein, P. Docampo, J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 2791-2795;
23. d) T. M. Koh, K. Fu, Y. Fang, S. Chen, T. C. Sum, N. Mathews, S. G. Mhaisalkar, P. P. Boix, T. Baikie, J. Phys. Chem. C 2014, 118, 16458-16462;
24. e) J. W. Lee, D. J. Seol, A. N. Cho, N. G. Park, Adv. Mater. 2014, 26, 4991-4998.
25. a) N. K. Noel, S. D. Stranks, A. Abate, C. Wehrenfennig, S. Guarnera, A. A. Haghighirad, A. Sadhanala, G. E. Eperon, S. K. Pathak, M. B. Johnston, A. Petrozza, L. M. Herz, H. J. Snaith, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 3061-3068;
26. b) F. Hao, C. C. Stoumpos, D. H. Cao, R. P. H. Chang, M. G. Kanatzidis, Nat. Photonics 2014, 8, 489-494.
27. a) E. Edri, S. Kirmayer, M. Kulbak, G. Hodes, D. Cahen, J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 429-433;
28. b) E. Edri, S. Kirmayer, D. Cahen, G. Hodes, J. Phys. Chem. Lett. 2013, 4, 897-902.
29. a) T. Baikie, Y. N. Fang, J. M. Kadro, M. Schreyer, F. X. Wei, S. G. Mhaisalkar, M. Graetzel, T. J. White, J. Mater. Chem. A 2013, 1, 5628-5641;
30. b) T. Ishihara, J. Takahashi, T. Goto, Phys. Rev. B 1990, 42, 11099-11107;
31. c) V. D'Innocenzo, G. Grancini, M. J. Alcocer, A. R. Kandada, S. D. Stranks, M. M. Lee, G. Lanzani, H. J. Snaith, A. Petrozza, Nat. Commun. 2014, 5, 3586.
32. a) J. M. Ball, M. M. Lee, A. Hey, H. J. Snaith, Energy Environ. Sci. 2013, 6, 1739-1743;
33. b) J. H. Heo, S. H. Im, J. H. Noh, T. N. Mandal, C. S. Lim, J. A. Chang, Y. H. Lee, H. J. Kim, A. Sarkar, M. K. Nazeeruddin, M. Grätzel, S. I. Seok, Nat. Photonics 2013, 7, 486-491;
34. c) J. Burschka, N. Pellet, S. J. Moon, R. Humphry-Baker, P. Gao, M. K. Nazeeruddin, M. Gratzel, Nature 2013, 499, 316-319.
35. V. M. Burlakov, G. E. Eperon, H. J. Snaith, S. J. Chapman, A. Goriely, Appl. Phys. Lett. 2014, 104, 091602.
36. G. E. Eperon, V. M. Burlakov, P. Docampo, A. Goriely, H. J. Snaith, Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 151-157.
37. M. Saliba, K. W. Tan, H. Sai, D. T. Moore, T. Scott, W. Zhang, L. A. Estroff, U. Wiesner, H. J. Snaith, J. Phys. Chem. C 2014, 118, 17171-17177.
38. M. Liu, M. B. Johnston, H. J. Snaith, Nature 2013, 501, 395-398.
39. M. Era, T. Hattori, T. Taira, T. Tsutsui, Chem. Mater. 1997, 9, 8-10.
40. Z. G. Xiao, C. Bi, Y. C. Shao, Q. F. Dong, Q. Wang, Y. B. Yuan, C. G. Wang, Y. L. Gao, J. S. Huang, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 2619-2623.
41. H. Tian, B. Xu, H. Chen, E. M. Johansson, G. Boschloo, ChemSusChem 2014, 7, 2150-2153.
42. A. T. Barrows, A. J. Pearson, C. K. Kwak, A. D. F. Dunbar, A. R. Buckley, D. G. Lidzey, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 2944-2950.
43. K. Liang, D. B. Mitzi, M. T. Prikas, Chem. Mater. 1998, 10, 403-411.
44. J. Burschka, PhD Thesis, École Polytechnique Fédérale de Lausanne 2013.
45. D. Liu, T. L. Kelly, Nat. Photonics 2014, 8, 133-138.
46. P. Docampo, F. C. Hanusch, S. D. Stranks, M. Döblinger, J. M. Feckl, M. Ehrensperger, N. K. Minar, M. B. Johnston, H. J. Snaith, T. Bein, Adv. Energy Mater. 2014, 4, 1400355.
47. Y. Wu, A. Islam, X. Yang, C. Qin, J. Liu, K. Zhang, W. Peng, L. Han, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 2934.
48. C. W. Chen, H. W. Kang, S. Y. Hsiao, P. F. Yang, K. M. Chiang, H. W. Lin, Adv. Mater. 2014, 26, 6647-6652.
49. J. H. Im, I. H. Jang, N. Pellet, M. Gratzel, N. G. Park, Nat. Nanotechnol. 2014, 9, 927-932.
50. P. W. Liang, C. Y. Liao, C. C. Chueh, F. Zuo, S. T. Williams, X. K. Xin, J. Lin, A. K. Jen, Adv. Mater. 2014, 26, 3748-3754.
51. S. T. Williams, F. Zuo, C. C. Chueh, C. Y. Liao, P. W. Liang, A. K. Jen, ACS Nano 2014, 8, 10640-10654.
52. M. Xiao, F. Huang, W. Huang, Y. Dkhissi, Y. Zhu, J. Etheridge, A. Gray-Weale, U. Bach, Y. B. Cheng, L. Spiccia, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 9898-9903;
53. Angew. Chem. 2014, 126, 10056-10061.
54. Z. Xiao, Q. Dong, C. Bi, Y. Shao, Y. Yuan, J. Huang, Adv. Mater. 2014, 26, 6503-6509.
55. C.-H. Chiang, Z.-L. Tseng, C.-G. Wu, J. Mater. Chem. A 2014, 2, 15897-15903.
56. J. You, Y. Yang, Z. Hong, T.-B. Song, L. Meng, Y. Liu, C. Jiang, H. Zhou, W.-H. Chang, G. Li, Y. Yang, Appl. Phys. Lett. 2014, 105, 183902.
57. K. K. Bass, R. E. McAnally, S. Zhou, P. I. Djurovich, M. E. Thompson, B. C. Melot, Chem. Commun. 2014, 50, 15819-15822.
58. J. H. Noh, S. H. Im, J. H. Heo, T. N. Mandal, S. I. Seok, Nano Lett. 2013, 13, 1764-1769.
59. S. A. Bretschneider, J. Weickert, J. A. Dorman, L. Schmidt-Mende, APL Mater. 2014, 2, 040701.
60. M. I. Dar, N. Arora, P. Gao, S. Ahmad, M. Gratzel, M. K. Nazeeruddin, Nano Lett. 2014, DOI: 10.1021/nl503279x.
61. S. Colella, E. Mosconi, P. Fedeli, A. Listorti, F. Gazza, F. Orlandi, P. Ferro, T. Besagni, A. Rizzo, G. Calestani, G. Gigli, F. De Angelis, R. Mosca, Chem. Mater. 2013, 25, 4613-4618.
62. S. Colella, E. Mosconi, G. Pellegrino, A. Alberti, V. L. P. Guerra, S. Masi, A. Listorti, A. Rizzo, G. G. Condorelli, F. De Angelis, G. Gigli, J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 3532-3538.
63. A. E. Williams, P. J. Holliman, M. J. Carnie, M. L. Davies, D. A. Worsley, T. M. Watson, J. Mater. Chem. A 2014, 2, 19338-19346.
64. H. Yu, F. Wang, F. Xie, W. Li, J. Chen, N. Zhao, Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 7102-7710.
65. Y. Tidhar, E. Edri, H. Weissman, D. Zohar, G. Hodes, D. Cahen, B. Rybtchinski, S. Kirmayer, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 13249-13256.
66. W. Zhang, M. Saliba, D. T. Moore, S. Pathak, M. T. Hoerantner, T. Stergiopoulos, S. D. Stranks, G. E. Eperon, J. A. Alexander-Webber, A. Abate, A. Sadhanala, S. Yao, Y. Chen, R. H. Friend, L. A. Estroff, U. Wiesner, H. J. Snaith, Nat. Commun. 2015, DOI: 10.1038/ncomms7142.
67. A. Buin, P. Pietsch, J. Xu, O. Voznyy, A. H. Ip, R. Comin, E. H. Sargent, Nano Lett. 2014, 14, 6281-6286.
68. E. Edri, S. Kirmayer, A. Henning, S. Mukhopadhyay, K. Gartsman, Y. Rosenwaks, G. Hodes, D. Cahen, Nano Lett. 2014, 14, 1000-1004.
69. a) S. D. Stranks, V. M. Burlakov, T. Leijtens, J. M. Ball, A. Goriely, H. J. Snaith, Phys. Rev. Applied 2014, 2, 034007;
70. b) T. Leijtens, S. D. Stranks, G. E. Eperon, R. Lindblad, E. M. Johansson, I. J. McPherson, H. Rensmo, J. M. Ball, M. M. Lee, H. J. Snaith, ACS Nano 2014, 8, 7147-7155;
71. c) G. Xing, N. Mathews, S. S. Lim, N. Yantara, X. Liu, D. Sabba, M. Gratzel, S. Mhaisalkar, T. C. Sum, Nat. Mater. 2014, 13, 476-480;
72. d) J. Kim, S.-H. Lee, J. H. Lee, K.-H. Hong, J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 1312-1317;
73. e) W.-J. Yin, T. Shi, Y. Yan, Appl. Phys. Lett. 2014, 104, 063903.
74. a) N. K. Noel, A. Abate, S. D. Stranks, E. S. Parrott, V. M. Burlakov, A. Goriely, H. J. Snaith, ACS Nano 2014, 8, 9815-9821;
75. b) A. Abate, M. Saliba, D. J. Hollman, S. D. Stranks, K. Wojciechowski, R. Avolio, G. Grancini, A. Petrozza, H. J. Snaith, Nano Lett. 2014, 14, 3247-3254.
76. N. J. Jeon, J. H. Noh, W. S. Yang, Y. C. Kim, S. Ryu, J. Seo, S. I. Seok, Nature 2015, DOI: 10.1038/nature14133.