Defect-passivation of organometal perovskite with imidazole-based molecule for enhanced device performance and stability

Abstract

Defects in solution-processed organic and inorganic halide perovskite thin films deteriorate their photovoltaic performance and stability. Here, a bisimidazole-based organic small molecular hole transport material (HTM) that can suppress interfacial defects of the perovskite with its functional groups working as Lewis bases is newly introduced. Surface passivation of perovskite film leads to the reduction in non-radiative recombination trap density as well as the improvement of its crystallinity, consequently enhancing the efficiency of perovskite solar cell (PSC) from 16.3% to 18.3% with superior stability, preserving 92% of its initial efficiency for 500 h in an atmospher|용액공정을 통한 유무기 하이브리드 페로브스카이트 박막 내의 결함으로 페로브스카이트 광전지의 성능과 안정성이 저하된다. 본 연구에서는 페로브스카이트 계면 결함을 Lewis base로 보완할 수 있는 작용기를 보유한 bisimidazole 기반의 새로운 유기 소분자 정공수송물질(HTM)을 적용하였다.페로브스카이트 박막의 표면 보완은 non-radiative recombination trap density를 감소시킴과 동시에 페로브스카이트 박막의 결정성 또한 향상시켜, 결과적으로 페로브스카이트 태양전지(PSC)의 효율을 16.3%에서 18.3%까지 향상시키고, 높은 안정성으로 대기 상태에서 500h 동안 초기 효율의 92%를 보존시켰다.