Published on Институт физики металлов имени М.Н. Михеева УрО РАН (https://www.imp.uran.ru)

Главная > Влияние пассивации ZnO на взаимодействие с MAPbI3 и Cs0.12FA0.88PbI3 перовскитными солнечными элементами и их фотостабильность

Влияние пассивации ZnO на взаимодействие с MAPbI3 и Cs0.12FA0.88PbI3 перовскитными солнечными элементами и их фотостабильность

И.С. Жидков1, А.И. Кухаренко1, Э.З. Курмаев1, А.Ф. Акбулатов2, Л.Г. Гутцев2, О.А. Краевая2, Н.А. Емельянов2, Г.В. Шилов2, В.В. Озерова2, Н.Н. Дремова2, П.А. Трошин2

1Институт физики металлов имени М.Н. Михеева УрО РАН, г. Екатеринбург                   
2Институт проблем химической физики РАН, г. Черноголовка
 

В настоящей работе исследовано влияние пассивации ZnO различными функциональными группами – ацетатной (CH3COO–), гидроксильной (OH-) и аминной (-NH2, -NHCH3), на состав поверхности, взаимодействие с MAPbI3 и Cs0.12FA0.88PbI3 перовскитными материалами и их фотостабильность. Для оценки различий в элементном составе поверхности выращенных пленок ZnO использовался метод рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS), включающий измерения остовных уровней и валентных полос. Как следует из рисунка 18, пассивация ZnO оказалась наиболее эффективной для образцов с аминными группами, для которых XPS O 1s и Zn 2p не показали преобладания связей Zn-O и Zn-OH на поверхности, а в основном формирование Zn-NH4OH связей. Последующие измерения оптических спектров интерфейсов ZnO/MAPbI3 и ZnO/Cs0.12FA0.88PbI3 показали, что пассивация поверхности ZnO аминными группами обеспечивает рекордную устойчивость пленок перовскита MAPbI3 и Cs0.12FA0.88PbI3 в течение 4000 и 5000 часов непрерывного освещения белым светом, соответственно. 

 
 
Рисунок. Результаты измерений рентгеновских фотоэлектронных спектров (XPS O 1s (a) и Zn 2p (b)) пленок ZnO c различными функциональными группами.

 

 

Публикации

  1. The impact of ZnO on the stability of perovskite films and solar cells: Surface chemistry rules the game! / Azat F. Akbulatov, Ivan S. Zhidkov, Lavrenty G. Gutsev, Olga A. Kraevaya, Nikita A. Emelianov, Gennady V. Shilov, Victoria V. Ozerova, Nadezhda N. Dremova, Ernst Z. Kurmaev, Pavel A. Troshin. – Текст: непосредственный // Materials Today Energy. — 2025. — V. 47 – No. 10. — P. 101747—101759.

 

1.3.2. Физика конденсированных сред и физическое материаловедение. Работа выполнена в рамках темы государственного задания ИФМ УрО РАН Рег. № 122021000039-4, Шифр «Электрон».