High-Performance Semitransparent Perovskite Solar Cells with 10% Power Conversion Efficiency and 25% Average Visible Transmittance Based on Transparent CuSCN as the Hole-Transporting Material

Advanced Energy Materials

Volumn 5, Issue 17, 2015, Pages

  Jung, Jae Woong ^a   Chueh, Chu Chen ^a   Jen, Alex K Y ^a,b  

^a University of Washington   (United States)

^b UNIVERSITY OF WASHINGTON   (United States)

Author keywords

CuSCN; hole transport layer; perovskite solar cells; power conversion efficiency; semitransparent solar cells

Indexed keywords

CONVERSION EFFICIENCY; COPPER COMPOUNDS; EFFICIENCY; HETEROJUNCTIONS; PEROVSKITE;

CUSCN; HOLE EXTRACTIONS; HOLE TRANSPORT LAYERS; HOLE TRANSPORTING LAYERS; HOLE-TRANSPORTING MATERIALS; POWER CONVERSION EFFICIENCIES; SEMI-TRANSPARENT SOLAR CELLS; VISIBLE TRANSMITTANCE;

PEROVSKITE SOLAR CELLS;

EID: 84941172798     PISSN: 16146832     EISSN: 16146840     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/aenm.201500486     Document Type: Article

References (61)

1. a) J.-H. Im, C.-R. Lee, J.-W. Lee, S.-W. Park, N.-G. Park, Nanoscale 2011, 3, 4088;
2. b) M. M. Lee, J. Teuscher, T. Miyasaka, T. N. Murakami, H. J. Snaith, Science 2012, 338, 643;
3. c) G. C. Xing, N. Mathews, S. Y. Sun, S. S. Lim, Y. M. Lam, M. Grätzel, S. Haisalkar, T. C. Sum, Science 2013, 342, 344;
4. d) M. Liu, M. B. Johnston, H. J. Snaith, Nature 2013, 501, 395.
5. a) 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;
6. b) J. M. Ball, M. M. Lee, A. Hey, H. J. Snaith, Energy Environ. Sci. 2013, 6, 1739;
7. c) O. Malinkiewicz, A. Yella, Y. H. Lee, G. M. Espallargas, M. Grätzel, M. K. Nazeeruddin, H. J. Bolink, Nat. Photon. 2014, 8, 128;
8. d) D. Liu, T. L. Kelly, Nat. Photon. 2014, 8, 133;
9. e) B. Conings, L. Baeten, C. De Dobbelaere, J. D'Haen, J. Manca, H.-G. Boyen, Adv. Mater. 2014, 26, 2041;
10. f) 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.
11. a) J.-H. Im, I.-H. Jang, N. Pellet, M. Grätzel, N.-G. Park, Nat. Nanotechnol. 2014, 9, 927;
12. b) J. M. Ball, M. M. Lee, A. Hey, H. J. Snaith, Energy Environ. Sci. 2013, 6, 1739;
13. c) A. Yella, L.-P. Heiniger, P. Gao, M. K. Nazeeruddin, M. Grätzel, Nano Lett. 2014, 14, 2591.
14. a) 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;
15. b) S. Sun, T. Salim, N. Mathews, M. Duchamp, C. Boothroyd, G. Xing, T. C. Sum, Y. M. Lam, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 399;
16. c) Q. Wang, Q. Dong, Z. Xiao, Y. Yuan, J. Huang, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 2359;
17. d) Z. Xiao, C. Bi, Y. Shao, Q. Dong, Q. Wang, Y. Yuan, C. Wang, Y. Gao, J. Huang, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 2619;
18. e) J. H. Kim, S. T. Williams, N. Cho, C.-C. Chueh, A. K.-Y. Jen, Adv. Energy Mater. 2014, 5, 1401229.
19. K. S. Chen, J. F. Salinas, H. L. Yip, L. J. Huo, J. H. Hou, A. K.-Y. Jen, Energy Environ. Sci. 2012, 5, 9551.
20. a) Z. Xiao, Q. Dong, C. Bi, Y. Shao, Y. Yuan, J. Huang, Adv. Mater. 2014, 26, 6503;
21. b) J. Seo, S. Park, Y. C. Kim, N. J. Jeon, J. H. Noh, S. C. Yoon, S. I. Seok, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 2642;
22. c) J. W. Jung, S. T. Williams, A. K.-Y. Jen, RSC Adv. 2014, 4, 62971.
23. K.-G. Lim, H.-B. Kim, J. Jeong, H. Kim, J. Y. Kim, T.-W. Lee, Adv. Mater. 2014, 26, 6461.
24. a) P. Docampo, J. M. Ball, M. Darwich, G. E. Eperon, H. J. Snaith, Nat. Commun. 2013, 4, 2761;
25. b) 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;
26. c) 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;
27. d) 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, 4754.
28. K.-C. Wang, P.-S. Shen, M.-H. Li, S. Chen, M.-W. Lin, P. Chen, T.-F. Guo, ACS Appl. Mater. Interfac 2014, 6, 11851.
29. S. Liu, R. Liu, Y. Chen, S. Ho, J. H. Kim, F. So, Chem. Mater. 2014, 26, 4528.
30. a) J. E. Jaffe, T. C. Kaspar, T. C. Droubay, T. Varga, M. E. Bowden, G. J. Exarhos, J. Phys. Chem. C 2010, 114, 9111;
31. b) P. Pattanasattayavong, N. Yaacobi-Gross, K. Zhao, G. O. N. Ndjawa, J. Li, F. Yan, B. C. O'Regan, A. Amassian, T. D. Anthopoulos, Adv. Mater. 2013, 25, 1504.
32. a) N. Yaacobi-Gross, N. D. Treat, P. Pattanasattayavong, H. Faber, A. K. Perumal, N. Stingelin, D. D. C. Bradley, P. N. Stavrinou, M. Heeney, T. D. Anthopoulos, Adv. Energy Mater. 2015, 5, 140152;
33. b) A. Perumal, H. Faber, N. Yaacobi-Gross, P. Pattanasattayavong, C. Burgess, S. Jha, M. A. McLachlan, P. N. Stavrinou, T. D. Anthopoulos, D. D. C. Bradley, Adv. Mater. 2015, 27, 93;
34. c) S. Ito, S. Tanaka, H. Vahlman, H. Nishino, K. Manabe, P. Lund, ChemPhysChem 2014, 15, 1194;
35. d) S. Chavhan, O. Miguel, H.-J. Grande, V. Gonzalez-Pedro, R. S. Sanchez, E. M. Barea, I. Mora-Sero, R. Tena-Zaera, J. Mater. Chem. A 2014, 2, 12754;
36. e) P. Qin, S. Tanaka, S. Ito, N. Tetreault, K. Manabe, H. Nishino, M. K. Nazeeruddin, M. Gratzel, Nat. Commun. 2014, 5, 3834;
37. f) A. S. Subbiah, A. Halder, S. Ghosh, N. Mahuli, G. Hodes, S. K. Sarkar, J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 1748.
38. T. Iwamoto, Y. Ogawa, L. Sun, M. S. White, E. D. Glowacki, M. C. Scharber, N. S. Sariciftci, K. Manseki, T. Sugiura, T. Yoshida, J. Phys. Chem. C 2014, 114, 16581.
39. 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;
40. b) Y.-H. Kim, H. Cho, J. H. Heo, T.-S. Kim, N. Myoung, C.-L. Lee, S. H. Im, T.-W. Lee, Adv. Mater. 2015, 27, 1248.
41. a) A. K. K. Kyaw, D. H. Wang, V. Gupta, W. L. Leong, L. Ke, G. C. Bazan, A. J. Heeger, ACS Nano 2013, 7, 4569;
42. b) V. Gupta, A. K. K. Kyaw, D. H. Wang, S. Chand, G. C. Bazan, A. J. Heeger, Sci. Rep. 2013, 3, 1965.
43. a) Y. Zang, C. Z. Li, C. C. Chueh, S. T. Williams, W. Jiang, Z. H. Wang, J. S. Yu, A. K.-Y. Jen, Adv. Mater. 2014, 26, 5708;
44. b) K. Yao, J. J. Intemann, H.-L. Yip, P.-W. Liang, C.-Y. Chang, Y. Zang, Z. Li, Y. Chen, A. K.-Y. Jen, J. Mater. Chem. C 2014, 2, 416.
45. a) J. You, Y.M. 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;
46. b) S. R. Cowan, A. Roy, A. J. Heeger, Phys. Rev. B: Condens. Matter 2010, 82, 245207.
47. J. S. Mabnser, P. V. Kamat, Nat. Photon. 2014, 8, 737.
48. J. K. J. van Duren, X. Yang, J. Loos, C. W. T. Bulle-Lieuwma, A. B. Sieval, J. C. Hummelen, R. A. J. Janssen, Adv. Funct. Mater. 2004, 14, 425.
49. a) 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;
50. b) Z. Xiao, C. Bi, Y. Shao, Q. Dong, Q. Wang, Y. Yuan, C. Wang, Y. Gao, J. Huang, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 2619;
51. c) E. L. Unger, E. T. Hoke, C. D. Bailie, W. H. Nguyen, A. R. Bowring, T. Heumüller, M. G. Christoforod, M. D. McGehee, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 3690;
52. d) Z. Xiao, Y. Yuan, Y. Shao, Q. Wang, Q. Dong, C. Bi, P. Sharma, A. Gruverman, J. Huang, Nat. Mater. 2015, 14, 193;
53. e) W. Tress, N. Marinova, T. Moehl, S. M. Zakeeruddin, M. K. Nazeeruddin, M. Grätzel, Energy Environ. Sci. 2015, 8, 995;
54. f) N. J. Jeon, J. H. Noh, Y. C. Kim, W. S. Yang, S. Ryu, S. I. Seok, Nat. Mater. 2014, 13, 897.
55. a) C. C. Chueh, S. C. Chien, H. L. Yip, J. F. Salinas, C. Z. Li, K. S. Chen, F. C. Chen, W. C. Chen, A. K.-Y. Jen, Adv. Energy Mater. 2013, 3, 417;
56. b) F. Guo, X. D. Zhu, K. Forberich, J. Krantz, T. Stubhan, M. Salinas, M. Halik, S. Spallek, B. Butz, E. Spiecker, T. Ameri, N. Li, P. Kubis, D. M. Guldi, G. J. Matt, C. J. Brabec, Adv. Energy Mater. 2013, 3, 1062;
57. c) F. Guo, P. Kubis, T. Stubhan, N. Li, D. Baran, T. Przybilla, E. Spiecker, K. Forberich, C. J. Brabec, ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 18251.
58. R. Betancur, P. Romero-Gomez, A. Martinez-Otero, X. Elias, M. Maymo, J. Martorel, Nat. Photon. 2013, 7, 995.
59. a) G. E. Eperon, V. M. Burlakov, A. Goriely, H. J. Snaith, ACS Nano 2014, 8, 591;
60. b) C. Roldan-Carmona, O. Malinkiewicz, R. Betancur, G. Longo, C. Momblona, F. Jaramillo, H. J. Bolink, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 2968;
61. c) L. K. Ono, S. Wang, Y. Kato, S. R. Raga, Y. Qi, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 3989.