Postpassivation of Multication Perovskite with Rubidium Butyrate

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Germino, Jose Carlos ^[1] ; Szostak, Rodrigo ^{[1, 2]} ; Motti, Silvia G. ^[3] ; Moral, Raphael F. ^[1] ; Marchezi, Paulo E. ^[1] ; Seleghini, Heitor S. ^[1] ; Bonato, Luiz G. ^[1] ; de Araujo, Francineide Lopes ^[1] ; Atvars, Teresa D. Z. ^[1] ; Herz, Laura M. ^[3] ; Fenning, David ^[4] ; Hagfeldt, Anders ^[2] ; Nogueira, Ana Flavia ^[1]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Campinas UNICAMP, Lab Nanotecnol & Energia Solar, Inst Chem, BR-13083970 Campinas - Brazil

^[2] Ecole Polytech Fed Lausanne, Lab Photomol Sci, Inst Chem Sci & Engn, CH-1015 Lausanne - Switzerland

^[3] Univ Oxford, Dept Phys, Oxford OX1 3PU - England

^[4] Univ Calif San Diego, Dept Nanoengn, La Jolla, CA 92093 - USA

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: ACS PHOTONICS; v. 7, n. 8, p. 2282-2291, AUG 19 2020.
• Citações Web of Science: 3

Resumo

Many multication perovskites for highly stable and efficient solar cells benefit from rubidium iodide introduced in the precursor solution. It is well-known that Rb+ influences positively the optoelectronic and mobility properties and has a direct effect upon crystallization and halide homogenization. As Rb+ is often incorporated by adding Rb+ in the precursor solution, it can be difficult to distinguish the influence of Rb+ and I- separately. Herein, we report a postpassivation of methylammonium-free (CsFA) perovskite films with rubidium butyrate (RbBu). The passivation with RbBu increases the hydrophobicity of the perovskite surface and passivates shallow and deep traps, leading to an increase of charge-carrier lifetimes and diffusion lengths. Consequently, a better photovoltaic performance is also observed. These superior properties are attributed to both surface (halide-vacancy) and grain-boundary passivation by the carboxylate group and Rb+, respectively. We found that Rb+ itself acts as a direct and powerful passivating agent for multication perovskites, and this is proven by decoupling its contribution and halide's contribution to other important performance parameters (e.g., crystallization, halide vacancies filling, etc.). (AU)

• Processo FAPESP: 18/25801-0 - Preparação de células solares de perovskitas de alta eficiência através do método de ar comprimido e substituição do chumbo por bário
• Beneficiário: Rodrigo Szostak
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Processo FAPESP: 17/11986-5 - Geração e Armazenamento de Novas Energias: trazendo desenvolvimento tecnológico para o país
• Beneficiário: Ana Flávia Nogueira
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Centros de Pesquisa em Engenharia
• Processo FAPESP: 19/25765-6 - Experimentos in situ com SAXS e WAXS em síncrotron para estudar reações e mecanismos de formação de (nano)materiais de halogenetos de chumbo
• Beneficiário: Raphael Fernando Moral
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 17/12582-5 - Perovskitas com cátions mistos: Relação entre estrutura, composição, propriedades eletrônicas e eficiência das células solares
• Beneficiário: Rodrigo Szostak
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado