Структурные и фотоэлектрические свойства перовскитных солнечных элементов из CsPbI³, изготовленных с добавлением иодистоводородной кислоты

Неорганические перовскиты на основе трииодида цезия-свинца (CsPbI₃) остаются наиболее перспективным материалом для изготовления перовскитных солнечных элементов (ПСЭ) за счет оптимальной ширины запрещенной зоны ~1.72 эВ и высокого коэффициента поглощения света. Последнее характерно для кубической структуры CsPbI₃, так называемой черной фазы. Для образования такой структуры при относительно низких температурах требуется добавление иодистоводородной кислоты (HI) в раствор перовскита, из которого она готовится. Изучены структурные, морфологические, оптические и фотоэлектрические параметры солнечных элементов CsPbI₃ при различных концентрациях (добавленном количестве) кислоты HI. Описаны важнейшие характеристики ПСЭ из CsPbI₃ с максимальной эффективностью 8.85 %, полученные при концентрации HI-кислоты 66 мкл/мл.

1. Wang, K. Li, R. Wang, Z.-K. Wang, M. Li, Y. Zhang, H. Ma, L.-S. Liao, Y. Yang. Nano Lett., 19, N 8 (2019) 5176—5184

2. E. Zakhidov, M. Imomov, V. Quvondikov, S. Nematov, I. Tajibaev, A. Saparbaev, I. Ismail, B. Shahid, R. Yang. Appl. Phys. A, 125 (2019) 1—7

3. E. Zakhidov, S. Nematov, A. Saparbaev, T. Ilkhomjon, L. Nurumbetova, B. Khidirov, I. Boynazarov, A. Turgunboev, F. Ruziyev. Uzbek Phys. J., 25, N 1 (2023)

4. T. Zhang, M. I. Dar, G. Li, F. Xu, N. Guo, M. Grätzel, Y. Zhao. Sci. Adv., 3, N 9 (2017) e1700841

5. Z. Yao, W. Zhao, S. F. Liu. J. Mater. Chem. A, 9, N 18 (2021) 11124—11144

6. C. Gao, H. Dong, X. Bao, Y. Zhang, A. Saparbaev, L. Yu, S. Wen, R. Yang, L. Dong. J. Mater. Chem. C, 6, N 30 (2018) 8234—8241

7. L.-K. Gao, Y.-L. Tang. ACS Omega, 6, N 17 (2021) 11545—11555

8. A. Saparbaev, C. Gao, D. Zhu, Z. Liu, X. Qu, X. Bao, R. Yang. J. Power Sources, 426 (2019) 61—66

9. A. Kojima, K. Teshima, Y. Shirai, T. Miyasaka. J. Am. Chem. Soc., 131, N 17 (2009) 6050—6051

10. H. Min, D. Y. Lee, J. Kim, G. Kim, K. S. Lee, J. Kim, M. J. Paik, M. J. Kim, Y. K. Kim, K. S. Kim, T. J. Shin. Nature, 598, N 7881 (2021) 444—450

11. K. Wang, Z. Li, F. Zhou, H. Wang, H. Bian, H. Zhang, Q. Wang, Z. Jin, L. Ding, S. Liu. Adv. Energy Mater., 9, N 42 (2019) 1902529

12. C. F. J. Lau, Z. Wang, N. Sakai, J. Zheng, C. H. Liao, M. Green, S. Huang, H. J. Snaith, A. H. Baillie. Adv. Energy Mater., 9, N 36 (2019) 1901685

13. S. Xiang, W. Li, Y. Wei, J. Liu, H. Liu, L. Zhu, S. Yang, H. Chen. Science, 15 (2019) 156—164

14. Y. Chen, X. Liu, T. Wang, Y. Zhao. Acc. Chem. Res., 54, N 17 (2021) 3452—3461

15. Y. Wu, H. Wei, L. Xu, B. Cao, H. Zeng. J. Appl. Phys., 128, N 5 (2020): 050903.

16. G. Yuan, S. Qin, X. Wu, H. Ding, A. Lu. Phase Trans., 91, N 1 (2018) 38—47

17. L. Wang, B. Fan, B. Zheng, Z. Yang, P. Yin, L. Huo. Sustainable Energy Fuels, 4, N 5 (2020) 2134—2148

18. Y. Guo, H. Liu, W. Li, L. Zhu, H. Chen. Solar RRL, 4, N 12 (2020) 2000380

19. A. Saparbaev, M. Zhang, V. Kuvondikov, L. Nurumbetova, I. O. Raji, I. Tajibaev, E. Zakhidov, X. Bao, R. Yang. Solar Energy, 228 (2021) 405—412

20. Q. Ye, F. Ma, Y. Zhao, S. Yu, Z. Chu, P. Gao, X. Zhang, J. You. Small, 16, N 50 (2020) 2005246

21. B. Wang, Y.‐H. Zhou, S. Yuan, Y.‐H. Lou, K.‐L. Wang, Y. Xia, C.‐H. Chen, Y. R. Shi, Z. K. Wang, L. S. Liao. Angew. Chem. Int. Ed., 62, N 21 (2023) e202219255

22. C. Weerd, L. Gomez, A. Capretti, D. M. Lebrun, E. Matsubara, J. Lin, M. Ashida, F. C. Spoor, L. D. Siebbeles, A. J. Houtepen, K. Suenaga. Nature Comm., 9, N 1 (2018) 4199

23. H. Choi, J. Jeong, H.-B. Kim, S. Kim, B. Walker, G.-H. Kim, J. Y. Kim. Nano Energy, 7 (2014) 80—85

24. Q. Zhao, A. Hazarika, L. T. Schelhas, J. Liu, E. A. Gaulding, G. Li, M. Zhang, M. F. Toney, P. C. Sercel, J. M. Luther. ACS Energy Lett., 5, N 1 (2019) 238—247

25. G. E. Eperon, G. M. Paternò, R. J. Sutton, A. Zampetti, A. A. Haghighirad, F. Cacialli, H. J. Snaith. J. Mater. Chem. A, 3, N 39 (2015) 19688—19695

26. P. Luo, W. Xia, S. Zhou, L. Sun, J. Cheng, C. Xu, Y. Lu. J. Phys. Chem. Lett., 7, N 18 (2016) 3603—3608

27. J. Zhang, B. Che, W. Zhao, Y. Fang, R. Han, Y. Yang, J. Liu, T. Yang, T. Chen, N. Yuan, J. Ding. Adv. Mater., 34, N 41 (2022) 2202735

28. Q. Wang, X. Zheng, Y. Deng, J. Zhao, Z. Chen, J. Huang. Joule, 1, N 2 (2017) 371—382

29. W. Chu, W. A. Saidi, J. Zhao, O. V. Prezhdo. Angew. Chem. Int. Ed., 59, N 16 (2020) 6435—6441

30. Y. Guo, H. Liu, W. Li, L. Zhu, H. Chen. Solar RRL, 4, N 12 (2020) 2000380

31. F. Muniz, T. Leitao, M. A. R. Miranda, Cássio Morilla dos Santos, J. M. Sasaki. Acta Crystallograph. A: Found. Adv., 72, N 3 (2016) 385—390