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Spontaneous Enhancement of the Stable Power Conversion Efficiency in Perovskite Solar Cells

Moghadamzadeh, Somayeh 1,2; Hossain, Ihteaz 1,2; Jakoby, Marius 1,2; Abdollahi Nejand, Bahram 1,2; Rueda-Delgado, Diana 1; Schwenzer, Jonas Alexander 2; Gharibzadeh, Saba 1,2; Abzieher, Tobias 2; Khan, Motiur Rahman 1; Haghighirad, Amir Abbas 3; Howard, Ian Arthur 1,2; Richards, Bryce S. ORCID iD icon 1,2; Lemmer, Uli 1,2; Paetzold, Ulrich Wilhelm ORCID iD icon 1,2
1 Lichttechnisches Institut (LTI), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
2 Institut für Mikrostrukturtechnik (IMT), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
3 Institut für Festkörperphysik (IFP), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract (englisch):

The power conversion efficiency (PCE) of lead-halide perovskite solar cells (PSCs) is reported to increase over a period of days after their fabrication while they are stored in dark. Thus far, effects underlying this spontaneous enhancement are not understood. This work investigates the phenomenon for a variety of multi-cation-halide PSCs with different perovskite compositions and architectures. The observations reveal that spontaneous enhancement is not restricted to specific charge- transport layers or perovskite compositions. The highest PCE observed in this study is the enhanced stable PCE of 19% (increased by 4% absolute). An increased open-circuit voltage is the primary contributor to the improved efficiency. Using time-resolved photoluminescence measurements, initially-present low-energy states are identified that disappear over a storage period of a few days. Furthermore, trap states probed by thermally stimulated current technique exist in pristine PSCs and strikingly decrease for stored devices. In addition, ideality factor approaches unity and X-ray diffraction analyses show a lattice strain relaxation over the same period of time. ... mehr

Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Mikrostrukturtechnik (IMT)
Institut für QuantenMaterialien und Technologien (IQMT)
Lichttechnisches Institut (LTI)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsjahr 2019
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 2050-7488, 2050-7496
KITopen-ID: 1000100545
HGF-Programm 43.21.01 (POF III, LK 01) Quantum Correlations in Condensed Matter
Erschienen in Journal of materials chemistry / A
Verlag Royal Society of Chemistry (RSC)
Band 8
Heft 2
Seiten 670-682
Vorab online veröffentlicht am 05.12.2019
Nachgewiesen in Web of Science
Scopus
OpenAlex
Dimensions
Globale Ziele für nachhaltige Entwicklung Ziel 7 – Bezahlbare und saubere Energie

Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000100545
Veröffentlicht am 21.02.2020
Originalveröffentlichung
DOI: 10.1039/C9TA09584E
Scopus
Zitationen: 54
Web of Science
Zitationen: 54
Dimensions
Zitationen: 55
Seitenaufrufe: 432
seit 08.12.2019
Downloads: 361
seit 23.02.2020
Cover der Publikation
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