Металлогалогенидные перовскиты стали многообещающими материалами для фотоэлектрических элементов следующего поколения благодаря их исключительным оптическим и электронным свойствам. Одним из ключевых показателей их потенциала является значительное улучшение производительности, измеряемое эффективностью преобразования энергии (PCE), наблюдаемое в перовскитных солнечных элементах (PSC) за короткий период времени, которое увеличилось с менее чем 4 процентов до более чем 20 процентов.
Однако для того, чтобы эти приложения были коммерчески жизнеспособными, необходимо разработать методы обработки, совместимые с промышленными стандартами и решающие проблемы стабильности. Среди проблем, с которыми сталкиваются PSC, интерфейсы между перовскитовым поглотителем и слоями переноса заряда были определены как основные факторы, влияющие как на потери PCE, так и на нестабильность. Эти транспортные слои играют решающую роль в эффективном извлечении и транспортировке носителей заряда. Оптимизируя эти интерфейсы, можно минимизировать потери, улучшить извлечение энергии, а также повысить эффективность и стабильность работы устройства.
Совместные исследования imec и UHasselt в Энердживилле, Бельгия, были сосредоточены на улучшении двух важных поверхностей раздела перовскитов: «верхнего» интерфейса между перовскитом и слоем переноса электронов фуллерен-C60 и «нижнего» интерфейса между перовскитом и Транспортный слой дырок на основе NiOx. Для повышения эффективности оба интерфейса обрабатывали солью аммония, называемой хлоридом 2-тиофенэтиламмония (TEACl). Результаты, полученные для этих обработанных интерфейсов, сравнивали с результатами PSC с необработанными слоями.