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Secondary Grain Growth in Organica??Inorganic Perovskite Films with Ethylamine Hydrochloride Additives for Highly Efficient Solar Cells

DOI:10.1021/acsami.9b23468 期刊:ACS Applied Materials & Interfaces 出版年份:2020 更新时间:2025-09-19 17:13:59
摘要: The grain boundaries of perovskite polycrystalline are regarded as a defect region that not only provides carrier recombination sites but also introduces device degradation pathways. Efforts to enlarging the grain size of perovskite film and reducing its grain boundary are crucial for highly efficient and stable PSCs. Some effective methods that facilitate grain growth are post-deposition thermal annealing and solvent vapor annealing. However, a detailed understanding of grain growth mechanisms in perovskite films is lacking. In this study, perovskite films were prepared by adding ethylamine hydrochloride (EACl) to the precursor solution. This additive strategy promotes a new grain growth mode, secondary grain growth, in perovskite films. Secondary grain growth leads to much larger grains with high crystallographic orientation. These excellent properties lead to reduced grain boundaries and the densities of boundary defects. The improved film quality results in a prolonged charge–carrier lifetime and a significantly enhanced PCE. Compared with the PCE 18.42% of the control device, the PCE of the device with EACl additives reaches 21.07%.
作者: Chao Ji,Chunjun Liang,Huimin Zhang,Mengjie Sun,Qi Song,Fulin Sun,Xiaona Feng,Ning Liu,Hongkang Gong,Dan Li,Fangtian You,Zhiqun He
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Investigating the effects of ethylamine hydrochloride (EACl) additives on grain growth mechanisms in organic-inorganic perovskite films to enhance solar cell efficiency and stability.

The addition of EACl promotes secondary grain growth in perovskite films, leading to larger grains with high crystallographic orientation, reduced grain boundaries, and enhanced solar cell performance and stability.

The study focuses on the effects of EACl additives on grain growth in perovskite films under specific conditions. The generalizability to other additives or conditions is not explored.

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