Hole-Transporting Materials in Inverted Planar Perovskite Solar Cells

Advanced Energy Materials

Volumn 6, Issue 17, 2016, Pages

  Yan, Weibo ^a   Ye, Senyun ^a   Li, Yunlong ^a   Sun, Weihai ^a   Rao, Haixia ^a   Liu, Zhiwei ^a   Bian, Zuqiang ^a   Huang, Chunhui ^a  

^a PEKING UNIVERSITY   (China)

Author keywords

conductive polymers; hole transporting materials; inorganic p type semiconductors; inverted planar structures; perovskite solar cells

Indexed keywords

CONDUCTIVE MATERIALS; HOLE MOBILITY; OPEN CIRCUIT VOLTAGE; PEROVSKITE; PEROVSKITE SOLAR CELLS; POLYMER SOLAR CELLS; POLYMERS;

CHARGE RECOMBINATIONS; CONDUCTIVE POLYMER; DESIGN AND DEVELOPMENT; HOLE-TRANSPORTING MATERIALS; HYBRID ORGANIC-INORGANIC; LARGE SCALE PRODUCTIONS; P TYPE SEMICONDUCTOR; PLANAR STRUCTURE;

SOLAR CELLS;

EID: 84970005791     PISSN: 16146832     EISSN: 16146840     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/aenm.201600474     Document Type: Review

References (106)

1. M. I. Ahmed, A. Habib, S. S. Javaid, Int. J. Photoenergy 2015, DOI: 10.1155/2015/592308.
2. J. Y. Xiao, J. J. Shi, D. M. Li, Q. B. Meng, Sci. China: Chem. 2015, 58, 221.
3. H. J. Snaith, J. Phys. Chem. Lett. 2013, 4, 3623.
4. M. A. Green, A. Ho-Baillie, H. J. Snaith, Nat. Photonics 2014, 8, 506.
5. T. Swetha, S. P. Singh, J. Mater. Chem. A 2015, 3, 18329.
6. H. Zhou, Q. Chen, G. Li, S. Luo, T. Song, H. Duan, Z. Hong, J. You, Y. Liu, Y. Yang, Science 2014, 345, 542.
7. The National Center for Photovoltaics, Research Cell Efficiency Records, http://www.nrel.gov/ncpv/images/efficiency_chart.jpg, accessed: March 2016.
8. M. Grätzel, Nat. Mater. 2014, 13, 838.
9. H.-S. Kim, S. H. Im, N.-G. Park, J. Phys. Chem. C 2014, 118, 5615.
10. N. G. Park, Mater. Today 2015, 18, 65.
11. N. J. Jeon, J. H. Noh, W. S. Yang, Y. C. Kim, S. Ryu, J. Seo, S. I. Seok, Nature 2015, 517, 476.
12. W. Yan, Y. Li, W. Sun, H. Peng, S. Ye, Z. Liu, Z. Bian, C. Huang, RSC Adv. 2014, 4, 33039.
13. Y. Li, W. Sun, W. Yan, S. Ye, H. Peng, Z. Liu, Z. Bian, C. Huang, Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 4867.
14. S. P. Pang, H. Hu, J. L. Zhang, S. L. Lv, Y. M. Yu, F. Wei, T. S. Qin, H. X. Xu, Z. H. Liu, G. L. Cui, Chem. Mater. 2014, 26, 1485.
15. S. D. Stranks, H. J. Snaith, Nat. Nanotechnol. 2015, 10, 391.
16. C. S. Ponseca, T. J. Savenije, M. Abdellah, K. B. Zheng, A. Yartsev, T. Pascher, T. Harlang, P. Chabera, T. Pullerits, A. Stepanov, J. P. Wolf, V. Sundstrom, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 5189.
17. C. Wehrenfennig, G. E. Eperon, M. B. Johnston, H. J. Snaith, L. M. Herz, Adv. Mater. 2014, 26, 1584.
18. 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.
19. Y. Li, W. B. Yan, Y. L. Li, S. F. Wang, W. Wang, Z. Q. Bian, L. X. Xiao, Q. H. Gong, Sci. Rep. 2015, 5, 14485.
20. 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.
21. N. J. Jeon, J. H. Noh, Y. C. Kim, W. S. Yang, S. Ryu, S. I. Seok, Nat. Mater. 2014, 13, 897.
22. J. Burschka, N. Pellet, S. J. Moon, R. Humphry-Baker, P. Gao, M. K. Nazeeruddin, M. Grätzel, Nature 2013, 499, 316.
23. Z. Xiao, C. Bi, Y. Shao, Q. Dong, Q. Wang, Y. Yuan, C. Wang, Y. Gao, J. Huang, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 2619.
24. M. Liu, M. B. Johnston, H. J. Snaith, Nature 2013, 501, 395.
25. 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.
26. D. Liu, T. L. Kelly, Nat. Photonics 2013, 8, 133.
27. 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.
28. O. Malinkiewicz, A. Yella, Y. H. Lee, G. M. Espallargas, M. Grätzel, M. K. Nazeeruddin, H. J. Bolink, Nat. Photonics 2013, 8, 128.
29. J. A. Christians, R. C. Fung, P. V. Kamat, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 758.
30. A. Abrusci, S. D. Stranks, P. Docampo, H. L. Yip, A. K. Jen, H. J. Snaith, Nano. Lett. 2013, 13, 3124.
31. 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.
32. Q. Hu, J. Wu, C. Jiang, T. H. Liu, X. L. Que, R. Zhu, Q. H. Gong, ACS Nano 2014, 8, 10161.
33. J. Min, Z. G. Zhang, Y. Hou, C. O. R. Quiroz, T. Przybilla, C. Bronnbauer, F. Guo, K. Forberich, H. Azimi, T. Ameri, E. Spiecker, Y. F. Li, C. J. Brabec, Chem. Mater. 2015, 27, 227.
34. Y. Ogomi, A. Morita, S. Tsukamoto, T. Saitho, N. Fujikawa, Q. Shen, T. Toyoda, K. Yoshino, S. S. Pandey, T. Ma, S. Hayase, J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 1004.
35. M. M. Lee, J. Teuscher, T. Miyasaka, T. N. Murakami, H. J. Snaith, Science 2012, 338, 643.
36. A. Kojima, K. Teshima, Y. Shirai, T. Miyasaka, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 6050.
37. W. S. Yang, J. H. Noh, N. J. Jeon, Y. C. Kim, S. Ryu, J. Seo, S. I. Seok, Science 2015, 348, 1234.
38. 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. Grätzel, N. G. Park, Sci. Rep. 2012, 2, 591.
39. D. Liu, J. Yang, T. L. Kelly, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 17116.
40. W. A. Laban, L. Etgar, Energy Environ. Sci. 2013, 6, 3249.
41. J. Shi, J. Dong, S. Lv, Y. Xu, L. Zhu, J. Xiao, X. Xu, H. Wu, D. Li, Y. Luo, Q. Meng, Appl. Phys. Lett. 2014, 104, 063901.
42. Y. Li, S. Ye, W. Sun, W. Yan, Y. Li, Z. Bian, Z. Liu, S. Wang, C. Huang, J. Mater. Chem. A 2015, 3, 18389.
43. W. Ke, G. Fang, J. Wan, H. Tao, Q. Liu, L. Xiong, P. Qin, J. Wang, H. Lei, G. Yang, M. Qin, X. Zhao, Y. Yan, Nat. Commun. 2015, 6, 6700.
44. E. J. Juarez-Perez, M. Wubetaler, F. Fabregat-Santiago, K. Lakus-Wollny, E. Mankel, T. Mayer, W. Jaegermann, I. Mora-Sero, J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 680.
45. Z. H. Song, S. R. Wang, Y. Xiao, X. G. Li, Acta Phys. Sin. 2015, 64, 033301.
46. M.-H. Li, P.-S. Shen, K.-C. Wang, T.-F. Guo, P. Chen, J. Mater. Chem. A 2015, 3, 9011.
47. T. Leijtens, G. E. Eperon, S. Pathak, A. Abate, M. M. Lee, H. J. Snaith, Nat. Commun. 2013, 4, 2885.
48. J. H. Heo, H. J. Han, D. Kim, T. K. Ahn, S. H. Im, Energy Environ. Sci. 2015, 8, 1602.
49. T. Leijtens, S. D. Stranks, G. E. Eperon, R. Lindblad, E. M. J. Johansson, I. J. McPherson, H. Rensmo, J. M. Ball, M. M. Lee, H. J. Snaith, ACS Nano 2014, 8, 7147.
50. A. Dualeh, T. Moehl, M. K. Nazeeruddin, M. Grätzel, ACS Nano 2013, 7, 2292.
51. P. Docampo, J. M. Ball, M. Darwich, G. E. Eperon, H. J. Snaith, Nat. Commun. 2013, 4, 2761.
52. Y. Li, L. Meng, Y. M. Yang, G. Xu, Z. Hong, Q. Chen, J. You, G. Li, Y. Yang, Y. Li, Nat. Commun. 2016, 7, 10214.
53. W. Y. Nie, H. H. Tsai, R. Asadpour, J. C. Blancon, A. J. Neukirch, G. Gupta, J. J. Crochet, M. Chhowalla, S. Tretiak, M. A. Alam, H. L. Wang, A. D. Mohite, Science 2015, 347, 522.
54. W. Chen, Y. Z. Wu, Y. F. Yue, J. Liu, W. J. Zhang, X. D. Yang, H. Chen, E. B. Bi, I. Ashraful, M. Grätzel, L. Y. Han, Science 2015, 350, 944.
55. H. Sung, N. Ahn, M. S. Jang, J.-K. Lee, H. Yoon, N.-G. Park, M. Choi, Adv. Energy Mater. 2016, 6, 1501873.
56. S. Bai, Z. Wu, X. Wu, Y. Jin, N. Zhao, Z. Chen, Q. Mei, X. Wang, Z. Ye, T. Song, R. Liu, S.-t. Lee, B. Sun,Nano Res. 2014, 7, 1749.
57. Y. Zhang, W. Liu, F. Tan, Y. Gu, J. Power Sources 2015, 274, 1224.
58. W. Yan, Y. Li, Y. Li, S. Ye, Z. Liu, S. Wang, Z. Bian, C. Huang, Nano Energy 2015, 16, 428.
59. N. K. Noel, A. Abate, S. D. Stranks, E. S. Parrott, V. M. Burlakov, A. Goriely, H. J. Snaith, ACS Nano 2014, 8, 9815.
60. C.-C. Chueh, C.-Z. Li, A. K. Y. Jen, Energy Environ. Sci. 2015, 8, 1160.
61. Z. Zhou, S. Pang, Z. Liu, H. Xu, G. Cui, J. Mater. Chem. A 2015, 3, 19205.
62. W. Yan, Y. Li, Y. Li, S. Ye, Z. Liu, S. Wang, Z. Bian, C. Huang, Nano Res. 2015, 8, 2474.
63. C. Bi, Q. Wang, Y. Shao, Y. Yuan, Z. Xiao, J. Huang, Nat. Commun. 2015, 6, 7747.
64. 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 Photonics 2014, 1, 547.
65. K. C. Wang, J. Y. Jeng, P. S. Shen, Y. C. Chang, E. W. 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.
66. 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, 12571.
67. K. C. Wang, P. S. Shen, M. H. Li, S. Chen, M. W. Lin, P. Chen, T. F. Guo, ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 11851.
68. J. Cui, F. Meng, H. Zhang, K. Cao, H. Yuan, Y. Cheng, F. Huang, M. Wang, ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 22862.
69. Y. Bai, H. Yu, Z. Zhu, K. Jiang, T. Zhang, N. Zhao, S. Yang, H. Yan, J. Mater. Chem. A 2015, 3, 9098.
70. C. Zuo, L. Ding, Small 2015, 11, 5528.
71. A. S. Subbiah, A. Halder, S. Ghosh, N. Mahuli, G. Hodes, S. K. Sarkar, J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 1748.
72. S. Ye, W. Sun, Y. Li, W. Yan, H. Peng, Z. Bian, Z. Liu, C. Huang, Nano. Lett. 2015, 15, 3723.
73. C. X. Guo, K. Sun, J. Ouyang, X. Lu, Chem. Mater. 2015, 27, 5813.
74. F. Hou, Z. Su, F. Jin, X. Yan, L. Wang, H. Zhao, J. Zhu, B. Chu, W. Li, Nanoscale 2015, 7, 9427.
75. T. Liu, D. Kim, H. Han, A. R. Yusoff, J. Jang, Nanoscale 2015, 7, 10708.
76. J.-S. Yeo, R. Kang, S. Lee, Y.-J. Jeon, N. Myoung, C.-L. Lee, D.-Y. Kim, J.-M. Yun, Y.-H. Seo, S.-S. Kim, S.-I. Na, Nano Energy 2015, 12, 96.
77. F. Zuo, S. T. Williams, P. W. Liang, C. C. Chueh, C. Y. Liao, A. K. Jen, Adv. Mater. 2014, 26, 6454.
78. 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.
79. X. Liu, H. Yu, L. Yan, Q. Dong, Q. Wan, Y. Zhou, B. Song, Y. Li, ACS Appl. Mater. Interfaces 2015, 7, 6230.
80. 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.
81. C.-G. Wu, C.-H. Chiang, Z.-L. Tseng, M. K. Nazeeruddin, A. Hagfeldt, M. Grätzel, Energy Environ. Sci. 2015, 8, 2725.
82. Q. Wang, Y. Shao, Q. Dong, Z. Xiao, Y. Yuan, J. Huang, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 2359.
83. Z. Xiao, Q. Dong, C. Bi, Y. Shao, Y. Yuan, J. Huang, Adv. Mater. 2014, 26, 6503.
84. Y. Hou, H. Zhang, W. Chen, S. Chen, C. O. R. Quiroz, H. Azimi, A. Osvet, G. J. Matt, E. Zeira, J. Seuring, N. Kausch-Busies, W. Lövenich, C. J. Brabec, Adv. Energy Mater. 2015, 5, 1500543.
85. J. Liu, S. Pathak, T. Stergiopoulos, T. Leijtens, K. Wojciechowski, S. Schumann, N. Kausch-Busies, H. J. Snaith, J. Phys. Chem. Lett. 2015, 6, 1666.
86. K. G. Lim, H. B. Kim, J. Jeong, H. Kim, J. Y. Kim, T. W. Lee, Adv. Mater. 2014, 26, 6461.
87. Z. K. Wang, M. Li, D. X. Yuan, X. B. Shi, H. Ma, L. S. Liao, ACS Appl. Mater. Interfaces 2015, 7, 9645.
88. M. Qian, M. Li, X.-B. Shi, H. Ma, Z.-K. Wang, L.-S. Liao, J. Mater. Chem. A 2015, 3, 13533.
89. W. Yan, Y. Li, S. Ye, Y. Li, H. Rao, Z. Liu, S. Wang, Z. Bian, C. Huang, Nano Res. 2016, DOI: 10.1007/s12274-016-1054-5.
90. T. Y. Chiang, G. L. Fan, J. Y. Jeng, K. C. Chen, P. Chen, T. C. Wen, T. F. Guo, K. T. Wong, ACS Appl. Mater. Interfaces 2015, 7, 24973.
91. D. Zhao, M. Sexton, H.-Y. Park, G. Baure, J. C. Nino, F. So, Adv. Energy Mater. 2015, 5, 1401855.
92. X. Li, X. Liu, X. Wang, L. Zhao, T. Jiu, J. Fang, J. Mater. Chem. A 2015, 3, 15024.
93. H. Choi, C. K. Mai, H. B. Kim, J. Jeong, S. Song, G. C. Bazan, J. Y. Kim, A. J. Heeger, Nat. Commun. 2015, 6, 7348.
94. S. Luo, Y. Sun, Q. Hu, Shangdong Ceramics 2010, 33, 0014.
95. W. Chen, Y. Wu, J. Liu, C. Qin, X. Yang, A. Islam, Y.-B. Cheng, L. Han, Energy Environ. Sci. 2015, 8, 629.
96. J. H. Park, J. Seo, S. Park, S. S. Shin, Y. C. Kim, N. J. Jeon, H. W. Shin, T. K. Ahn, J. H. Noh, S. C. Yoon, C. S. Hwang, S. I. Seok, Adv. Mater. 2015, 27, 4013.
97. J. H. Kim, P. W. Liang, S. T. Williams, N. Cho, C. C. Chueh, M. S. Glaz, D. S. Ginger, A. K. Jen, Adv. Mater. 2015, 27, 695.
98. J. W. Jung, C. C. Chueh, A. K. Jen, Adv. Mater. 2015, 27, 7874.
99. P. Qin, S. Tanaka, S. Ito, N. Tetreault, K. Manabe, H. Nishino, M. K. Nazeeruddin, M. Grätzel, Nat. Commun. 2014, 5, 3834.
100. S. Chavhan, O. Miguel, H.-J. Grande, V. Gonzalez-Pedro, R. S. Sánchez, E. M. Barea, I. Mora-Seró, R. Tena-Zaera, J. Mater. Chem. A 2014, 2, 12754.
101. W.-Y. Chen, L.-L. Deng, S.-M. Dai, X. Wang, C.-B. Tian, X.-X. Zhan, S.-Y. Xie, R.-B. Huang, L.-S. Zheng, J. Mater. Chem. A 2015, 3, 19353.
102. L. C. Chen, Mater. Sci. Semicond. Process. 2013, 16, 1172.
103. W. Yu, F. Li, H. Wang, E. Alarousu, y. Chen, B. Lin, L. Wang, M. N. Hedhili, Y. Li, K. Wu, X. Wang, O. F. Mohammed, T. T. Wu, Nanoscale 2016, 8, 6173.
104. Z. Wu, S. Bai, J. Xiang, Z. Yuan, Y. Yang, W. Cui, X. Gao, Z. Liu, Y. Jin, B. Sun, Nanoscale 2014, 6, 10505.
105. H.-J. Jhuo, P.-N. Yeh, S.-H. Liao, Y.-L. Li, S. Sharma, S.-A. Chen, J. Mater. Chem. A 2015, 3, 9291.
106. W. Yin, J. Yang, J. Kang, Y. Yan, S. Wei, J. Mater. Chem. A 2015, 3, 8926.