10.6% certified colloidal quantum dot solar cells via solvent-polarity-engineered halide passivation

Nano Letters

Volumn 16, Issue 7, 2016, Pages 4630-4634

  Lan, Xinzheng ^a   Voznyy, Oleksandr ^a   García De Arquer, F Pelayo ^a   Liu, Mengxia ^a   Xu, Jixian ^a   Proppe, Andrew H ^a   Walters, Grant ^a   Fan, Fengjia ^a   Tan, Hairen ^a   Liu, Min ^a   Yang, Zhenyu ^a   Hoogland, Sjoerd ^a   Sargent, Edward H ^a  

^a UNIVERSITY OF TORONTO   (Canada)

Author keywords

methylammonium iodide; passivation; PbS quantum dots; solar cells; solvent polarity

Indexed keywords

EFFICIENCY; NANOCRYSTALS; PASSIVATION; SEMICONDUCTOR QUANTUM DOTS; SOLAR POWER GENERATION; SOLVENTS;

COLLOIDAL QUANTUM DOTS; DEVICE ARCHITECTURES; METHYLAMMONIUM IODIDE; PBS QUANTUM DOTS; PHOTOACTIVE LAYERS; SOLUTION-PROCESSED; SOLVENT POLARITY; SURFACE PASSIVATION;

SOLAR CELLS;

EID: 84978726806     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/acs.nanolett.6b01957     Document Type: Article

References (33)

1. Mcdonald, S. A.; Konstantatos, G.; Zhang, S.; Cyr, P. W.; Klem, E. J.; Levina, L.; Sargent, E. H. Nat. Mater. 2005, 4, 138 10.1038/nmat1299
2. Chuang, C.-H. M.; Brown, P. R.; Bulović, V.; Bawendi, M. G. Nat. Mater. 2014, 13, 796 10.1038/nmat3984
3. Ip, A. H.; Thon, S. M.; Hoogland, S.; Voznyy, O.; Zhitomirsky, D.; Debnath, R.; Levina, L.; Rollny, L. R.; Carey, G. H.; Fischer, A.; Kemp, K. W.; Kramer, I. J.; Ning, Z.; Labelle, A. J.; Chou, K. W.; Amassian, A.; Sargent, E. H. Nat. Nanotechnol. 2012, 7, 577 10.1038/nnano.2012.127
4. Semonin, O. E.; Luther, J. M.; Choi, S.; Chen, H.-Y.; Gao, J.; Nozik, A. J.; Beard, M. C. Science 2011, 334, 1530 10.1126/science.1209845
5. Kamat, P. V. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 18737 10.1021/jp806791s
6. Lan, X.; Voznyy, O.; Kiani, A.; García de Arquer, F. P.; Abbas, A. S.; Kim, G.-H.; Liu, M.; Yang, Z.; Walters, G.; Xu, J.; Yuan, M.; Ning, Z.; Fan, F.; Kanjanaboos, P.; Kramer, I.; Zhitomirsky, D.; Lee, P.; Perelgut, A.; Hoogland, S.; Sargent, E. H. Adv. Mater. 2016, 28, 299 10.1002/adma.201503657
7. Polman, A.; Knight, M.; Garnett, E. C.; Ehrler, B.; Sinke, W. C. Science 2016, 352, 307 10.1126/science.aad4424
8. McGuire, J. A.; Joo, J.; Pietryga, J. M.; Schaller, R. D.; Klimov, V. I. Acc. Chem. Res. 2008, 41, 1810 10.1021/ar800112v
9. Tang, J.; Kemp, K. W.; Hoogland, S.; Jeong, K. S.; Liu, H.; Levina, L.; Furukawa, M.; Wang, X.; Debnath, R.; Cha, D.; Chou, K. W.; Fischer, A.; Amassian, A.; Asbury, J. B.; Sargent, E. H. Nat. Mater. 2011, 10, 765 10.1038/nmat3118
10. Mathew, S.; Yella, A.; Gao, P.; Humphry-Baker, R.; Curchod, B. F.; Ashari-Astani, N.; Tavernelli, I.; Rothlisberger, U.; Nazeeruddin, M. K.; Grätzel, M. Nat. Chem. 2014, 6, 242 10.1038/nchem.1861
11. You, J.; Dou, L.; Yoshimura, K.; Kato, T.; Ohya, K.; Moriarty, T.; Emery, K.; Chen, C.-C.; Gao, J.; Li, G.; Yang, Y. Nat. Commun. 2013, 4, 1446 10.1038/ncomms2411
12. Hines, M. A.; Scholes, G. D. Adv. Mater. 2003, 15, 1844 10.1002/adma.200305395
13. Peng, X.; Manna, L.; Yang, W.; Wickham, J.; Scher, E.; Kadavanich, A.; Alivisatos, A. P. Nature 2000, 404, 59 10.1038/35003535
14. Peng, Z. A.; Peng, X. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 1389 10.1021/ja0027766
15. Hendricks, M. P.; Campos, M. P.; Cleveland, G. T.; Jen-La Plante, I.; Owen, J. S. Science 2015, 348, 1226 10.1126/science.aaa2951
16. Alivisatos, A. P. Science 1996, 271, 933 10.1126/science.271.5251.933
17. Scheele, M.; Engel, J. H.; Ferry, V. E.; Hanifi, D.; Liu, Y.; Alivisatos, A. P. ACS Nano 2013, 7, 6774 10.1021/nn401657n
18. Sandeep, C. S.; Azpiroz, J. M.; Evers, W. H.; Boehme, S. C.; Moreels, I.; Kinge, S.; Siebbeles, L. D.; Infante, I.; Houtepen, A. J. ACS Nano 2014, 8, 11499 10.1021/nn504679k
19. Carey, G. H.; Levina, L.; Comin, R.; Voznyy, O.; Sargent, E. H. Adv. Mater. 2015, 27, 3325 10.1002/adma.201405782
20. Liu, W.; Lee, J.-S.; Talapin, D. V. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 1349 10.1021/ja308200f
21. Law, M.; Luther, J. M.; Song, Q.; Hughes, B. K.; Perkins, C. L.; Nozik, A. J. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 5974 10.1021/ja800040c
22. Liu, Y.; Gibbs, M.; Puthussery, J.; Gaik, S.; Ihly, R.; Hillhouse, H. W.; Law, M. Nano Lett. 2010, 10, 1960 10.1021/nl101284k
23. Whitham, K.; Yang, J.; Savitzky, B. H.; Kourkoutis, L. F.; Wise, F.; Hanrath, T. Nat. Mater. 2016, 15, 557 10.1038/nmat4576
24. Yang, Z.; Janmohamed, A.; Lan, X.; García de Arquer, F. P.; Voznyy, O.; Yassitepe, E.; Kim, G.-H.; Ning, Z.; Gong, X.; Comin, R.; Sargent, E. H. Nano Lett. 2015, 15, 7539 10.1021/acs.nanolett.5b03271
25. Choi, J.-H.; Fafarman, A. T.; Oh, S. J.; Ko, D.-K.; Kim, D. K.; Diroll, B. T.; Muramoto, S.; Gillen, J. G.; Murray, C. B.; Kagan, C. R. Nano Lett. 2012, 12, 2631 10.1021/nl301104z
26. Kovalenko, M. V.; Scheele, M.; Talapin, D. V. Science 2009, 324, 1417 10.1126/science.1170524
27. Zhang, H.; Jang, J.; Liu, W.; Talapin, D. V. ACS Nano 2014, 8, 7359 10.1021/nn502470v
28. Ning, Z.; Voznyy, O.; Pan, J.; Hoogland, S.; Adinolfi, V.; Xu, J.; Li, M.; Kirmani, A. R.; Sun, J.-P.; Minor, J.; Kemp, K. W.; Dong, H.; Rollny, L.; Labelle, A.; Carey, G.; Sutherland, B.; Hill, I.; Amassian, A.; Liu, H.; Tang, J.; Bakr, O. M.; Sargent, E. H. Nat. Mater. 2014, 13, 822 10.1038/nmat4007
29. Zhang, J.; Gao, J.; Church, C. P.; Miller, E. M.; Luther, J. M.; Klimov, V. I.; Beard, M. C. Nano Lett. 2014, 14, 6010 10.1021/nl503085v
30. Crisp, R. W.; Kroupa, D. M.; Marshall, A. R.; Miller, E. M.; Zhang, J.; Beard, M. C.; Luther, J. M. Sci. Rep. 2015, 5, 9945 10.1038/srep09945
31. Anderson, N. C.; Hendricks, M. P.; Choi, J. J.; Owen, J. S. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 18536 10.1021/ja4086758
32. Doris, S. E.; Lynch, J. J.; Li, C.; Wills, A. W.; Urban, J. J.; Helms, B. A. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 15702 10.1021/ja508675t
33. De Roo, J.; Ibáñez, M.; Geiregat, P.; Nedelcu, G.; Walravens, W.; Maes, J.; Martins, J. C.; Van Driessche, I.; Kovalenko, M. V.; Hens, Z. ACS Nano 2016, 10, 2071 10.1021/acsnano.5b06295