Highly Efficient Electron Transport Obtained by Doping PCBM with Graphdiyne in Planar-Heterojunction Perovskite Solar Cells

Nano Letters

Volumn 15, Issue 4, 2015, Pages 2756-2762

  Kuang, Chaoyang ^a,c   Tang, Gang ^a,c   Jiu, Tonggang ^a   Yang, Hui ^b   Liu, Huibiao ^b   Li, Bairu ^a   Luo, Weining ^a   Li, Xiaodong ^a   Zhang, Wenjun ^a   Lu, Fushen ^c   Fang, Junfeng ^a   Li, Yuliang ^b  

^a NINGBO INSTITUTE OF MATERIALS TECHNOLOGY AND ENGINEERING   (China)

^b PEKING UNIVERSITY   (China)

^c SHANTOU UNIVERSITY   (China)

Author keywords

Electrical conductivity; Graphdiyne doping; Interfacial coverage; PCBM; Perovskite solar cell

Indexed keywords

ATOMIC FORCE MICROSCOPY; ELECTRIC CONDUCTIVITY; ELECTRON TRANSPORT PROPERTIES; ELECTRONS; FIELD EFFECT TRANSISTORS; HETEROJUNCTIONS; PEROVSKITE; SCANNING ELECTRON MICROSCOPY; SEMICONDUCTOR DOPING; SOLAR POWER GENERATION;

CONDUCTIVE ATOMIC FORCE MICROSCOPY; ELECTRICAL CONDUCTIVITY; ELECTRON TRANSPORT; GRAPHDIYNE; INTERFACIAL COVERAGE; PCBM; PHOTOLUMINESCENCE QUENCHING; SPACE CHARGE LIMITED CURRENTS;

SOLAR CELLS;

EID: 84926636870     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/acs.nanolett.5b00787     Document Type: Article

References (58)

1. Nie, W.; Tsai, H.; Asadpour, R.; Blancon, J.-C.; Neukirch, A. J.; Gupta, G.; Crochet, J. J.; Chhowalla, M.; Tretiak, S.; Alam, M. A. Science 2015, 347, 522 - 525
2. Dong, Q.; Fang, Y.; Shao, Y.; Mulligan, P.; Qiu, J.; Cao, L.; Huang, J. Science 2015, 10.1126/science.aaa5760
3. Liu, L.; Mei, A.; Liu, T.; Jiang, P.; Sheng, Y.; Zhang, L.; Han, H. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 1790 - 1793
4. Liu, D.; Yang, J.; Kelly, T. L. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 17116 - 17122
5. Xiao, J.; Yang, Y.; Xu, X.; Shi, J.; Zhu, L.; Lv, S.; Wu, H.; Luo, Y.; Li, D.; Meng, Q. J. Mater. Chem. A 2015, 10.1039/C4TA06700B
6. Zhao, D.; Sexton, M.; Park, H.-Y.; Baure, G.; Nino, J. C.; So, F. Adv. Energy Mater. 2015, 10.1002/aenm.201401855
7. Filip, M. R.; Eperon, G. E.; Snaith, H. J.; Giustino, F. Nat. Commun. 2014, 5, 5757
8. Lin, Q.; Armin, A.; Nagiri, R. C. R.; Burn, P. L.; Meredith, P. Nat. Photonics 2014, 9, 106 - 112
9. Noel, N. K.; Abate, A.; Stranks, S. D.; Parrott, E. S.; Burlakov, V. M.; Goriely, A.; Snaith, H. J. ACS Nano 2014, 8, 9815 - 9821
10. Xie, F. X.; Zhang, D.; Su, H.; Ren, X.; Wong, K. S.; Gratzel, M.; Choy, W. C. H. ACS Nano 2015, 9, 639 - 646
11. Liu, M.; Johnston, M. B.; Snaith, H. J. Nature 2013, 501, 395 - 398
12. You, J.; Hong, Z.; Yang, Y.; Chen, Q.; Cai, M.; Song, T.-B.; Chen, C.-C.; Lu, S.; Liu, Y.; Zhou, H.; Yang, Y. ACS Nano 2014, 8, 1674 - 1680
13. Chen, Q.; Zhou, H.; Hong, Z.; Luo, S.; Duan, H.-S.; Wang, H.-H.; Liu, Y.; Li, G.; Yang, Y. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 622 - 625
14. Jeon, N. J.; Noh, J. H.; Yang, W. S.; Kim, Y. C.; Ryu, S.; Seo, J.; Seok, S., II Nature 2015, 517, 476 - 480
15. Wang, K.; Liu, C.; Du, P.; Zheng, J.; Gong, X. Energy Environ. Sci. 2015, 10.1039/C5EE00222B
16. Zhou, H.; Chen, Q.; Li, G.; Luo, S.; Song, T.-B.; Duan, H.-S.; Hong, Z.; You, J.; Liu, Y.; Yang, Y. Science 2014, 345, 542 - 546
17. Wang, Q.; Shao, Y.; Dong, Q.; Xiao, Z.; Yuan, Y.; Huang, J. Energy Environ. Sci. 2014, 7, 2359 - 2365
18. Zuo, L.; Gu, Z.; Ye, T.; Fu, W.; Wu, G.; Li, H.; Chen, H. J. Am. Chem. Soc. 2015, 10.1021/ja512518r
19. Ryu, S.; Noh, J. H.; Jeon, N. J.; Kim, Y. C.; Yang, W. S.; Seo, J.; Seok, S., II Energy Environ. Sci. 2014, 7, 2614 - 2618
20. Jeon, N. J.; Lee, H. G.; Kim, Y. C.; Seo, J.; Noh, J. H.; Lee, J.; Seok, S., II J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 7837 - 7840
21. Shao, Y.; Xiao, Z.; Bi, C.; Yuan, Y.; Huang, J. Nat. Commun. 2014, 5, 5784
22. Bai, Y.; Yu, H.; Zhu, Z.; Jiang, K.; Zhang, T.; Zhao, N.; Yang, S.; Yan, H. J. Mater. Chem. A 2015, 10.1039/C4TA05309E
23. Seo, J.; Park, S.; Kim, Y. C.; Jeon, N. J.; Noh, J. H.; Yoon, S. C.; Seok, S., II Energy Environ. Sci. 2014, 7, 2642 - 2646
24. Batmunkh, M.; Shearer, C. J.; Biggs, M. J.; Shapter, J. G. J. Mater. Chem. C 2015, 10.1039/C5TA00873E
25. Qian, X.; Liu, H.; Li, Y. Chin. Sci. Bull. 2013, 58, 2686 - 2697
26. Qian, X.; Liu, H.; Huang, C.; Chen, S.; Zhang, L.; Li, Y.; Wang, J.; Li, Y. Sci. Rep. 2015, 5, 7756
27. Li, G.; Li, Y.; Liu, H.; Guo, Y.; Li, Y.; Zhu, D. Chem. Commun. 2010, 46, 3256 - 3258
28. Li, G.; Li, Y.; Qian, X.; Liu, H.; Lin, H.; Chen, N.; Li, Y. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 2611 - 2615
29. Liu, R.; Liu, H.; Li, Y.; Yi, Y.; Shang, X.; Zhang, S.; Yu, X.; Zhang, S.; Cao, H.; Zhang, G. Nanoscale 2014, 6, 11336 - 11343
30. Huang, C.; Zhang, S.; Liu, H.; Li, Y.; Cui, G.; Li, Y. Nano Energy 2015, 11, 481 - 489
31. Zhang, S.; Liu, H.; Huang, C.; Cui, G.; Li, Y. Chem. Commun. 2015, 51, 1834 - 1837
32. Wang, S.; Yi, L.; Halpert, J. E.; Lai, X.; Liu, Y.; Cao, H.; Yu, R.; Wang, D.; Li, Y. Small 2012, 8, 265 - 271
33. Luo, G. F.; Qian, X.; Liu, H.; Qin, R.; Zhou, J.; Li, L.; Gao, Z.; Wang, E.; Mei, W.-N.; Lu, J.; Li, Y.; Nagase, S. Phys. Rev. B 2011, 84, 075439
34. Long, M. Q.; Tang, L.; Wang, D.; Li, Y. L.; Shuai, Z. G. ACS Nano 2011, 5, 2593 - 2600
35. Wang, J. T.-W.; Ball, J. M.; Barea, E. M.; Abate, A.; Alexander-Webber, J. A.; Huang, J.; Saliba, M.; Mora-Sero, I.; Bisquert, J.; Snaith, H. J. Nano Lett. 2014, 14, 724 - 730
36. Yang, N.; Liu, Y.; Wen, H.; Tang, Z.; Zhao, H.; Li, Y.; Wang, D. ACS Nano 2013, 7, 1504 - 1512
37. Zhang, X.; Zhu, M.; Chen, P.; Li, Y.; Liu, H.; Li, Y.; Liu, M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2015, 17, 1217 - 1225
38. Habisreutinger, S. N.; Leijtens, T.; Eperon, G. E.; Stranks, S. D.; Nicholas, R. J.; Snaith, H. J. J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 4207 - 4212
39. Habisreutinger, S. N.; Leijtens, T.; Eperon, G. E.; Stranks, S. D.; Nicholas, R. J.; Snaith, H. J. Nano Lett. 2014, 14, 5561 - 5568
40. Li, Y.; Xu, L.; Liu, H.; Li, Y. Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 2572 - 2586
41. Xiao, J.; Shi, J.; Liu, H.; Xu, Y.; Lv, S.; Luo, Y.; Li, D.; Meng, Q.; Li, Y. Adv. Energy Mater. 2015, 10.1002/aenm.201401943
42. He, Z.; Zhong, C.; Huang, X.; Wong, W.-Y.; Wu, H.; Chen, L.; Su, S.; Cao, Y. Adv. Mater. 2011, 23, 4636 - 4643
43. Zhou, H.; Zhang, Y.; Seifter, J.; Collins, S. D.; Luo, C.; Bazan, G. C.; Nguyen, T.-Q.; Heeger, A. J. Adv. Mater. 2013, 25, 1646 - 1652
44. Guo, X.; Zhang, M.; Ma, W.; Ye, L.; Zhang, S.; Liu, S.; Ade, H.; Huang, F.; Hou, J. Adv. Mater. 2014, 26, 4043 - 4049
45. Wang, F.; Yu, H.; Xu, H.; Zhao, N. Adv. Funct. Mater. 2015, 10.1002/adfm.201404007
46. Xiao, M.; Huang, F.; Huang, W.; Dkhissi, Y.; Zhu, Y.; Etheridgr, J.; Gray-Weale, A.; Bach, U.; Cheng, Y.-B.; Spiccia, L. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 9898 - 9903
47. Chen, W.; Wu, H.; Liu, J.; Qin, C.; Yang, X.; Islam, A.; Cheng, Y.-B.; Han, L. Energy Environ. Sci. 2015, 8, 629 - 640
48. Ryu, S.; Seo, J.; Shin, S.; Kim, Y. C.; Jeon, N. J.; Noh, J. H.; Seok, S., II J. Mater. Chem. A 2015, 3, 3271 - 3275
49. Zhang, W.; Saliba, M.; Moore, D. T.; Pathak, S. K.; Horantner, M. T.; Stergiopoulos, T.; Stranks, S. D.; Eperon, G. E.; Alexander-Webber, J. A.; Abate, A. Nat. Commun. 2015, 6, 6142
50. Eperon, G.; Burlakov, V. M.; Docampo, P.; Goriely, A.; Snaith, H. J. Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 151 - 157
51. Dualeh, A.; Tétreault, A.; Moehl, T.; Gao, P.; Nazeeruddin, M. K.; Grätzel, M. Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 3250 - 3258
52. Kim, J. H.; Liang, P.-W.; Williams, S. T.; Cho, N.; Chueh, C.-C.; Glaz, M. S.; Ginger, D. S.; Jen, A. K.-Y. Adv. Mater. 2015, 27, 695 - 701
53. Zhou, H.; Zhang, Y.; Mai, C.-K.; Collins, S. D.; Nguyen, T.-Q.; Bazan, G. C.; Heeger, A. J. Adv. Mater. 2014, 26, 780 - 785
54. Tan, Z.; Zhang, W.; Zhang, Z.; Qian, D.; Huang, Y.; Hou, J.; Li, Y. Adv. Mater. 2012, 24, 1476 - 1481
55. Unger, E. L.; Hoke, E. t.; Bailie, C. D.; Nguyen, W. H.; Bowring, A. R.; Heumüller, T.; Christoforo, M. G.; McGehee, M. D. Energy Environ. Sci. 2014, 7, 3690 - 3698
56. Sanchez, R. S.; Gonzalez-Pedro, V.; Lee, J.-W.; Park, N.-G.; Kang, Y. S.; Mora-Sero, I.; Bisquert, J. J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 2357 - 2363
57. Kim, H. S.; Park, N. G. J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 2927 - 2934
58. Lee, M.; Teuscher, J.; Miyasaka, T.; Murakami, T. N.; Snaith, H. J. Science 2012, 348, 643 - 647