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【24h】

Highly Air-Stable Single-Crystalline β-CsPbI_3 Nanorods: A Platform for Inverted Perovskite Solar Cells

机译：高度空气稳定的单晶β-CSPBI_3纳米码：倒钙钛矿太阳能电池平台

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摘要

The synthesis of single-crystalline beta-CsPbI(3)perovskite nanorods (NRs) using a colloidal process is reported, exhibiting their improved photostability under 45-55% humidity. The crystal structure of CsPbI(3)NRs films is investigated using Rietveld refined X-ray diffraction (XRD) patterns to determine crystallographic parameters and the phase transformation from orthorhombic (gamma-CsPbI3) to tetragonal (beta-CsPbI3) on annealing at 150 degrees C. Atomic resolution transmission electron microscopy images are utilized to determine the probable atomic distribution of Cs, Pb, and I atoms in a single beta-phase CsPbI3NR, in agreement with the XRD structure and selected area electron diffraction pattern, indicating the growth of single crystalline beta-CsPbI3NR. The calculation of the electronic band structure of tetragonal beta-CsPbI(3)using density functional theory (DFT) reveals a direct transition with a lower band gap and a higher absorption coefficient in the solar spectrum, as compared to its gamma-phase. An air-stable (45-55% humidity) inverted perovskite solar cell, employing beta-CsPbI(3)NRs without any encapsulation, yields an efficiency of 7.3% with 78% enhancement over the gamma-phase, showing its potential for future low cost photovoltaic devices.
机译：报告使用胶体过程的单晶β-Cspbi（3）钙钛矿纳米棒（NRS）的合成，其湿度下的可光稳定性提高。使用RIETVELD精制X射线衍射（XRD）图案来研究CSPBI（3）NRS膜的晶体结构，以确定在150度的退火上的正晶（γ-CSPBI3）中的结晶参数和从正交（γ-CSPBI3）的相变C.原子分辨率透射电子显微镜图像用于确定单一β相CSPBI3NR中Cs，Pb和I原子的可能原子分布，同时与XRD结构和选择的区域电子衍射图案一致，表明单一的生长结晶β-cspbi3nr。使用密度函数理论（DFT）的四边形β-CSPBI（3）的电子带结构的计算显示，与其伽马相相比，在太阳光谱中具有较低带隙的直接过渡和较高的吸收系数。空气稳定（45-55％湿度）倒钙钛矿太阳能电池，使用β-CSPBI（3）NRS没有任何包封，产生7.3％的效率，在伽马相上增强78％，表明其未来低的潜力成本光伏器件。

著录项

  • 来源
    《Advanced energy materials》 |2020年第30期|2001305.1-2001305.9|共9页
  • 作者

    Mahato Somnath; Ghorai Arup; Srivastava Sanjeev Kumar; Modak Mantu; Singh Sudarshan; Ray Samit K.;

  • 作者单位

    Indian Inst Technol Kharagpur Sch Nano Sci & Technol Kharagpur 721803 W Bengal India|Indian Inst Technol Kharagpur Dept Phys Kharagpur 721302 W Bengal India;

    Indian Inst Technol Kharagpur Sch Nano Sci & Technol Kharagpur 721803 W Bengal India;

    Indian Inst Technol Kharagpur Dept Phys Kharagpur 721302 W Bengal India;

    HBNI Saha Inst Nucl Phys Surface Phys & Mat Sci Div 1-AF Bidhannagar Kolkata 700064 India;

    Indian Inst Technol Kharagpur Dept Phys Kharagpur 721302 W Bengal India;

    Indian Inst Technol Kharagpur Dept Phys Kharagpur 721302 W Bengal India|SN Bose Natl Ctr Basic Sci Sect 3 Kolkata 700098 India;

  • 收录信息
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
  • 关键词

    CsPbI3; DFT; inverted perovskite solar cells; single-crystalline NRs;

    机译：CSPBI3;DFT;倒钙钛矿太阳能电池;单晶NRS;

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