A PCBM Electron Transport Layer Containing Small Amounts of Dual Polymer Additives that Enables Enhanced Perovskite Solar Cell Performance

Advanced Science

Volumn 3, Issue 9, 2016, Pages

  Zhu, Zonglong ^a   Xue, Qifan ^b   He, Hexiang ^a   Jiang, Kui ^a   Hu, Zhicheng ^b   Bai, Yang ^a   Zhang, Teng ^a   Xiao, Shuang ^a   Gundogdu, Kenan ^c   Gautam, Bhoj Raj ^c   Ade, Harald ^c   Huang, Fei ^b   Wong, Kam Sing ^a   Yip, Hin Lap ^b   Yang, Shihe ^a   Yan, He ^a  

^a HONG KONG UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY   (Hong Kong)

^b SOUTH CHINA UNIVERSITY OF TECHNOLOGY   (China)

^c NORTH CAROLINA STATE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

doping of electron transport layer; highly efficient inverted perovskite solar cells; negligible hysteresis

Indexed keywords

EID: 84986190540     PISSN: None     EISSN: 21983844     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/advs.201500353     Document Type: Article

References (60)

1. M. A. Green, A. Ho-Baillie, H. J. Snaith, Nat. Photon. 2014, 8, 506;
2. H. J. Snaith, J. Phys. Chem. Lett. 2013, 4, 3623;
3. S. Kazim, M. K. Nazeeruddin, M. Gratzel, S. Ahmad, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 2812;
4. A. Kojima, K. Teshima, Y. Shirai, T. Miyasaka, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 6050;
5. M. M. Lee, J. Teuscher, T. Miyasaka, T. N. Murakami, H. J. Snaith, Science 2012, 338, 643.
6. M. Z. Liu, M. B. Johnston, H. J. Snaith, Nature 2013, 501, 395;
7. H.-S. Kim, S. H. Im, N.-G. Park, J. Phys. Chem. C 2014, 118, 5615;
8. M. Gratzel, Nat. Mater. 2014, 13, 838;
9. J. Burschka, N. Pellet, S. J. Moon, R. Humphry-Baker, P. Gao, M. K. Nazeeruddin, M. Gratzel, Nature 2013, 499, 316.
10. N. G. Park, J. Phys. Chem. Lett. 2013, 4, 2423;
11. T. C. Sum, N. Mathews, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 2518.
12. Wikipedia article on solar cell efficiency, http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_cell_efficiency, accessed: November 2015.
13. Z. Zhu, J. Ma, Z. Wang, C. Mu, Z. Fan, L. Du, Y. Bai, L. Fan, H. Yan, D. L. Phillips, S. Yang, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 3760;
14. Z. L. Zhu, Y. Bai, H. K. H. Lee, C. Mu, T. Zhang, L. X. Zhang, J. N. Wang, H. Yan, S. K. So, S. H. Yang, Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 7357.
15. H. S. Jung, N.-G. Park, Small 2015, 11, 10;
16. M. He, D. J. Zheng, M. Y. Wang, C. J. Lin, Z. Q. Lin, J. Mater. Chem. A 2014, 2, 5994;
17. P. Gao, M. Gratzel, M. K. Nazeeruddin, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 2448;
18. Z. L. Zhu, Y. Bai, T. Zhang, Z. K. Liu, X. Long, Z. H. Wei, Z. L. Wang, L. X. Zhang, J. N. Wang, F. Yan, S. H. Yang, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 12571;
19. J. H. Heo, H. J. Han, D. Kim, T. K. Ahn, S. H. Im, Energy Environ. Sci. 2015, 8, 1602;
20. Y. Liu, Z. Hong, Q. Chen, W. Chang, H. Zhou, T.-B. Song, E. Young, Y. Yang, J. You, G. Li, Nano Lett. 2015, 15, 662;
21. J. H. Kim, P.-W. Liang, S. T. Williams, N. Cho, C.-C. Chueh, M. S. Glaz, D. S. Ginger, A. K. Y. Jen, Adv. Mater. 2015, 27, 695;
22. J.H. Park, J. H. 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.
23. E. L. Unger, E. T. Hoke, C. D. Bailie, W. H. Nguyen, A. R. Bowring, T. Heumuller, M. G. Christoforo, M. D. McGehee, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 3690.
24. N. J. Jeon, J. H. Noh, Y. C. Kim, W. S. Yang, S. Ryu, S. I. Seok, Nat. Mater. 2014, 13, 897;
25. N. J. Jeon, J. H. Noh, W. S. Yang, Y. C. Kim, S. Ryu, J. Seo, S. I. Seok, Nature 2015, 517, 476;
26. W. S. Yang, J. H. Noh, N. J. Jeon, Y. C. Kim, S. Ryu, J. Seo, S. I. Seok, Science 2015, 348, 1234.
27. Y. H. Shao, Z. G. Xiao, C. Bi, Y. B. Yuan, J. S. Huang, Nat. Commun. 2014, 5, 5784.
28. Z. G. Xiao, Q. F. Dong, C. Bi, Y. C. Shao, Y. B. Yuan, J. S. Huang, Adv. Mater. 2014, 26, 6503.
29. W. Nie, 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;
30. J. B. You, Z. R. Hong, Y. Yang, Q. Chen, M. Cai, T. B. Song, C. C. Chen, S. R. Lu, Y. S. Liu, H. P. Zhou, Y. Yang, ACS Nano 2014, 8, 1674;
31. J. H. Heo, M. S. You, M. H. Chang, W. Yin, T. K. Ahn, S.-J. Lee, S.-J. Sung, D. H. Kim, S. H. Im, Nano Energy 2015, 15, 530.
32. K. Zhang, C. M. Zhong, S. J. Liu, C. Mu, Z. K. Li, H. Yan, F. Huang, Y. Cao, ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 10429;
33. C. H. Duan, W. Z. Cai, Ben B. Y. Hsu, C. M. Zhong, K. Zhang, C. C. Liu, Z. C. Hua, F. Huang, G. C. Bazan, A. J. Heeger, Y. Cao, Energy Environ. Sci. 2013, 6, 3022.
34. C. H. Duan, F. Huang, Y. Cao, J. Mater. Chem. 2012, 22, 10416;
35. C. M. Zhong, C. H. Duan, F. Huang, H. B. Wu, Y. Cao, Chem. Mater. 2011, 23, 326;
36. F. Huang, H. B. Wu, Y. Cao, Chem. Soc. Rev. 2010, 39, 2500.
37. Q. F. Xue, Z. C. Hu, J. Liu, J. H. Lin, C. Sun, Z. M. Chen, C. H. Duan, J. Wang, C. Liao, W. M. Lau, F. Huang, H. L. Yip, Y. Cao, J. Mater. Chem. A 2014, 2, 19598;
38. Q. Xue, Z. Hu, C. Sun, Z. Chen, F. Huang, H.-L. Yip, Y. Cao, RSC Adv. 2015, 5, 775.
39. Y. Bai, H. Yu, Z. Zhu, K. Jiang, T. Zhang, N. Zhao, S. Yang, H. Yan, J. Mater. Chem. A 2015, 3, 9098;
40. D. E. Starr, G. Sadoughi, E. Handick, R. G. Wilks, J. H. Alsmeier, L. Köhler, M. Gorgoi, H. J. Snaith, M. Bära, Energy Environ. Sci. 2015, 8, 1609;
41. S. T. Williams, F. Zuo, C. C. Chueh, C. Y. Liao, P. W. Liang, Alex K.-Y. Jen, ACS Nano 2014, 8, 10640;
42. H. Yu, F. Wang, F. Y. Xie, W. W. Li, J. Chen, N. Zhao, Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 7102.
43. Y. Huang, W. Wen, S. Mukherjee, H. Ade, E. J. Kramer, G. C. Bazan, Adv. Mater. 2014, 26, 4168.
44. 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.
45. F. X. Xie, D. Zhang, H. Su, X. Ren, K. S. Wong, M. Grätzel, W. C. H. Choy, ACS Nano 2015, 9, 639;
46. K. Wojciechowski, S. D. Stranks, A. Abate, G. Sadoughi, A. Sadhanala, N. Kopidakis, G. Rumbles, C. Z. Li, R. H. Friend, A. K. Y. Jen, H. J. Snaith, ACS Nano 2014, 8, 12701;
47. L. Zuo, Z. Gu, T. Ye, W. Fu, G. Wu, H. Li, H. Chen, J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 2674;
48. C. Bi, Q. Wang, Y. C. Shao, Y. B. Yuan, Z. G. Xiao, J. S. Huang, Nat. Commun. 2015, 6, 7747.
49. J. M. Frost, K. T. Butler, F. Brivio, C. H. Hendon, M. van Schilfgaarde, A. Walsh, Nano Lett. 2014, 14, 2584;
50. R. Gottesman, E. Haltzi, L. Gouda, S. Tirosh, Y. Bouhadana, A. Zaban, E. Mosconi, F. De Angelis, J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 2662;
51. H.-S. Kim, N.-G. Park, J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 2927;
52. R. S. Sanchez, V. Gonzalez-Pedro, J.-W. Lee, N.-G. Park, Y. S. Kang, I. Mora-Sero, J. Bisquert, J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 2357;
53. 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;
54. E. L. Unger, E. T. Hoke, C. D. Bailie, W. H. Nguyen, A. R. Bowring, T. Heumuller, M. G. Christoforo, M. D. McGehee, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 3690;
55. K. Wojciechowski, S. D. Stranks, A. Abate, G. Sadoughi, A. Sadhanala, N. Kopidakis, G. Rumbles, C.-Z. Li, R. H. Friend, A. K. Y. Jen, H. J. Snaith, ACS Nano 2014, 8, 12701;
56. Z. Xiao, C. Bi, Y. Shao, Q. Dong, Q. Wang, Y. Yuan, C. Wang, Y. Gao, J. Huang, Energy Environ. Sci. 2014, 7, 2619.
57. 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;
58. G. C. Xing, N. Mathews, S. Y. Sun, S. S. Lim, Y. M. Lam, M. Gratzel, S. Mhaisalkar, T. C. Sum, Science 2013, 342, 344.
59. V. Gonzalez-Pedro, E. J. Juarez-Perez, W. S. Arsyad, E. M. Barea, F. Fabregat-Santiago, I. Mora-Sero, J. Bisquert, Nano Lett. 2014, 14, 888.
60. H. S. Kim, I. Mora-Sero, V. Gonzalez-Pedro, F. Fabregat-Santiago, E. J. Juarez-Perez, N. G. Park, J. Bisquert, Nat. Commun. 2013, 4, 2242.