journal article·2018-09

Doped Charge‐Transporting Layers in Planar Perovskite Solar Cells

Zhao‐Kui Wang, Liang‐Sheng Liao

Advanced Optical Materials· Volume 6· Issue 17
Publisher page

Abstract

Abstract Organometal halide perovskite solar cells (PSCs) are brought to the forefront of research focus in photovoltaics field with a rapid efficiency rising over 22% in the past few years. Interface engineering with suitable hole‐transporting layer (HTL) and/or electron‐transporting layer (ETL) plays very important roles in controlling the charge carrier behavior in planar PSCs. Particularly, the utilization of doped charge‐transporting layers is regarded as an efficient route to further improve the device performance of the planar PSCs. In this review, first the fundamental roles of doped charge‐transporting layers are briefly introduced. Then, the review mainly summarizes the recent progress in the development of doped HTLs and ETLs. Finally, a prospective of promising applications of doped charge‐transporting layers in planar PSCs is proposed.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Perovskite Materials and Applications · Organic Light-Emitting Diodes Research · Conducting polymers and applications

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Jiangsu Key Laboratory for Carbon‐Based Functional Materials & Devices Institute of Functional Nano & Soft Materials (FUNSOM) Soochow University Suzhou Jiangsu 215123 China

Funding

National Natural Science Foundation of China · Natural Science Foundation of Jiangsu Province

References (100+)

Show source-provided references
1. Hodes G. · Science · 2013 · 342 · 31710.1126/science.1245473 ↗
2. Dong Q. · Science · 2015 · 347 · 96710.1126/science.aaa5760 ↗
3. Kojima A. · J. Am. Chem. Soc. · 2009 · 131 · 605010.1021/ja809598r ↗
4. Green M. A. · Prog. Photovoltaics · 2016 · 24 · 90510.1002/pip.2788 ↗
5. Shen S. L. · Adv. Mater. · 2016 · 28 · 1079410.1002/adma.201603573 ↗
6. Heo J. H. · Adv. Mater. · 2015 · 27 · 342410.1002/adma.201500048 ↗
7. Yang W. S. · Science · 2015 · 348 · 123410.1126/science.aaa9272 ↗
8. Heo J. H. · Nat. Photonics · 2013 · 7 · 487
9. Jeng J.‐Y. · Adv. Mater. · 2013 · 25 · 372710.1002/adma.201301327 ↗
10. Jung J. W. · Adv. Mater. · 2015 · 27 · 787410.1002/adma.201503298 ↗
11. Kim J. H. · Adv. Mater. · 2015 · 27 · 69510.1002/adma.201404189 ↗
12. Baikie T. · J. Mater. Chem. A · 2013 · 1 · 562810.1039/c3ta10518k ↗
13. Law C. · Adv. Mater. · 2014 · 26 · 626810.1002/adma.201402612 ↗
14. Moehl T. · J. Phys. Chem. Lett. · 2014 · 5 · 393110.1021/jz502039k ↗
15. Jena A. K. · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2015 · 7 · 981710.1021/acsami.5b01789 ↗
16. Shin S. S. · Science · 2017 · 10 · 1126
17. Guo Y. · Nano Energy · 2017 · 38 · 19310.1016/j.nanoen.2017.05.026 ↗
18. Correa Baena J. P. · Energy Environ. Sci. · 2015 · 8 · 292810.1039/C5EE02608C ↗
19. Xiong L. · J. Mater. Chem. A · 2016 · 4 · 837410.1039/C6TA01839D ↗
20. Jeon N. J. · Nat. Mater. · 2014 · 13 · 89710.1038/nmat4014 ↗
21. Shen L. · Mater. Horiz. · 2017 · 4 · 24210.1039/C6MH00508J ↗
22. Christians J. A. · J. Am. Chem. Soc. · 2014 · 136 · 75810.1021/ja411014k ↗
23. Ye S. · Nano Lett. · 2015 · 15 · 372310.1021/acs.nanolett.5b00116 ↗
24. Lou Y. H. · Nanoscale · 2017 · 9 · 1350610.1039/C7NR04692H ↗
25. Igbari F. · J. Mater. Chem. A · 2016 · 4 · 132610.1039/C5TA07957H ↗
26. Yan K. · Small · 2015 · 11 · 226910.1002/smll.201403348 ↗
27. Hu L. · Adv. Funct. Mater. · 2017 · 27 · 170325410.1002/adfm.201703254 ↗
28. Lin Y. · Adv. Mater. · 2017 · 29 · 160454510.1002/adma.201604545 ↗
29. Ye Q. Q. · ACS Energy Lett. · 2018 · 3 · 87510.1021/acsenergylett.8b00217 ↗
30. Wang Z. · Adv. Energy Mater. · 2017 · 7 · 170023210.1002/aenm.201700232 ↗
31. Wang J. · Appl. Phys. Lett. · 2015 · 106 · 591
32. Giordano F. · Nat. Commun. · 2016 · 7 · 1037910.1038/ncomms10379 ↗
33. Tseng Z. L. · Nano Energy · 2016 · 28 · 31110.1016/j.nanoen.2016.08.035 ↗
34. Lou Y. H. · Appl. Phys. Lett. · 2013 · 102 · 11330510.1063/1.4798281 ↗
35. Lou Y. H. · Org. Electron. · 2013 · 14 · 2098
36. Wu Y. · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2016 · 8 · 1237710.1021/acsami.6b00084 ↗
37. Wang Z. · Adv. Mater. · 2016 · 5 · 29
38. Zheng Z. · Adv. Mater. · 2017 · 29 · 160424110.1002/adma.201604241 ↗
39. Yin X. X. · Nano Energy · 2017 · 40 · 16310.1016/j.nanoen.2017.08.016 ↗
40. Wu Y. Z. · Adv. Mater. · 2017 · 29 · 170107310.1002/adma.201701073 ↗
41. Leijtens T. · Nat. Commun. · 2013 · 10 · 1083
42. Unger E. L. · Energy Environ. Sci. · 2014 · 7 · 369010.1039/C4EE02465F ↗
43. Sun Y. H. · Solar RRL · 2018 · 2 · 170017510.1002/solr.201700175 ↗
44. Wu B. · Adv. Energy Mater. · 2015 · 5 · 150082910.1002/aenm.201500829 ↗
45. Wang Z. P. · Adv. Mater. · 2017 · 29 · 160418610.1002/adma.201604186 ↗
46. Lou Y. H. · Appl. Phys. Lett. · 2016 · 108 · 05330110.1063/1.4941416 ↗
47. Kappera R. · Nat. Mater. · 2014 · 13 · 112810.1038/nmat4080 ↗
48. Wang W. · Sci. Rep. · 2014 · 4 · 692810.1038/srep06928 ↗
49. Li X. F. · Adv. Mater. · 2015 · 27 · 154710.1002/adma.201405068 ↗
50. Zhou H. · Science · 2014 · 345 · 54210.1126/science.1254050 ↗
51. Kim H. · Energy Environ. Sci. · 2016 · 9 · 1210.1039/C5EE02194D ↗
52. Azimi H. · Adv. Energy Mater. · 2015 · 5 · 140169210.1002/aenm.201401692 ↗
53. Bai Y. · Adv. Funct. Mater. · 2016 · 26 · 295010.1002/adfm.201505215 ↗
54. Zuo L. · J. Am. Chem. Soc. · 2015 · 137 · 267410.1021/ja512518r ↗
55. Yang G. · J. Mater. Chem. A · 2017 · 5 · 165810.1039/C6TA08783C ↗
56. Hu Q. · ACS Nano · 2014 · 8 · 1016110.1021/nn5029828 ↗
57. Schulz P. · Energy Environ. Sci. · 2014 · 7 · 137710.1039/c4ee00168k ↗
58. Yang G. · J. Mater. Chem. A · 2016 · 4 · 397010.1039/C5TA09011C ↗
59. Kramer I. J. · Nano Lett. · 2011 · 11 · 370110.1021/nl201682h ↗
60. Kim J. Y. · Nat. Commun. · 2015 · 6 · 777210.1038/ncomms8772 ↗
61. Jeon N. J. · Nature · 2015 · 517 · 47610.1038/nature14133 ↗
62. Kim Y. C. · Adv. Energy Mater. · 2015 · 6 · 150210410.1002/aenm.201502104 ↗
63. Zhumekenov A. A. · ACS Energy Lett. · 2016 · 1 · 3210.1021/acsenergylett.6b00002 ↗
64. Li M. · Nano Energy · 2018 · 43 · 4710.1016/j.nanoen.2017.11.008 ↗
65. Tao C. · Energy Environ. Sci. · 2015 · 8 · 236510.1039/C5EE01720C ↗
66. Wojciechowski K. · Energy Environ. Sci. · 2014 · 7 · 114210.1039/C3EE43707H ↗
67. Habisreutinger S. N. · Nano Lett. · 2014 · 14 · 556110.1021/nl501982b ↗
68. Ihly R. · Energy Environ. Sci. · 2016 · 9 · 143910.1039/C5EE03806E ↗
69. Mei A. · Science · 2014 · 345 · 29510.1126/science.1254763 ↗
70. Aitola K. · Adv. Mater. · 2017 · 29 · 160639810.1002/adma.201606398 ↗
71. Xu B. · Adv. Mater. · 2014 · 26 · 662910.1002/adma.201402415 ↗
72. Ganesan P. · Energy Environ. Sci. · 2015 · 8 · 198610.1039/C4EE03773A ↗
73. Hawash Z. · Chem. Mater. · 2015 · 27 · 56256910.1021/cm504022q ↗
74. Di Giacomo F. · J. Power Sources · 2014 · 251 · 15210.1016/j.jpowsour.2013.11.053 ↗
75. Conings B. · Adv. Mater. · 2014 · 26 · 204110.1002/adma.201304803 ↗
76. Hou F. H. · Nanoscale · 2015 · 7 · 942710.1039/C5NR01864A ↗
77. Sun K. · Nanoscale · 2015 · 7 · 89610.1039/C4NR05975A ↗
78. Wang J. T. W. · Nano Lett. · 2014 · 14 · 72410.1021/nl403997a ↗
79. Heo J. H. · Nat. Photonics · 2013 · 7 · 48610.1038/nphoton.2013.80 ↗
80. Leijtens T. · Adv. Mater. · 2013 · 25 · 322710.1002/adma.201300947 ↗
81. Ciro J. · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2017 · 9 · 1234810.1021/acsami.6b15975 ↗
82. Chen W.‐Y. · J. Mater. Chem. A · 2015 · 3 · 1935310.1039/C5TA05286F ↗
83. Jeng J. Y. · Adv. Mater. · 2013 · 25 · 372710.1002/adma.201301327 ↗
84. Wang K. C. · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2014 · 6 · 1185110.1021/am503610u ↗
85. Wang Z. K. · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2015 · 7 · 964510.1021/acsami.5b01330 ↗
86. Hu L. J. · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2017 · 9 · 4390210.1021/acsami.7b14592 ↗
87. Wu Y. · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2016 · 8 · 1237710.1021/acsami.6b00084 ↗
88. Wang S. Y. · Nanoscale Res. Lett.  · 2017 · 12 · 61910.1186/s11671-017-2393-1 ↗
89. Liu D.‐Y. · J. Mater. Chem. A · 2017 · 5 · 570110.1039/C6TA10212C ↗
90. Kwon Y. S. · Energy Environ. Sci. · 2014 · 7 · 145410.1039/c3ee44174a ↗
91. Li Z. · J. Am. Chem. Soc. · 2016 · 138 · 1183310.1021/jacs.6b06291 ↗
92. Xiao J. Y. · Adv. Energy Mater. · 2015 · 5 · 140194310.1002/aenm.201401943 ↗
93. Li M. · Adv. Energy Mater. · 2016 · 11 · 160115610.1002/aenm.201601156 ↗
94. Ameen S. · Nanoscale · 2017 · 9 · 1754410.1039/C7NR06424A ↗
95. Kanibolotsky A. L. · Chem. Soc. Rev. · 2010 · 39 · 269510.1039/b918154g ↗
96. Chen M. S. · J. Am. Chem. Soc. · 2013 · 135 · 1922910.1021/ja4088665 ↗
97. Habisreutinger S. N. · J. Phys. Chem. Lett. · 2014 · 5 · 420710.1021/jz5021795 ↗
98. Rakstys K. · J. Am. Chem. Soc. · 2015 · 137 · 1617210.1021/jacs.5b11076 ↗
99. Jeon N. J. · J. Am. Chem. Soc. · 2014 · 136 · 783710.1021/ja502824c ↗
100. Xu B. · Adv. Mater. · 2014 · 26 · 662910.1002/adma.201402415 ↗