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Erschienen in:

2019 | OriginalPaper | Buchkapitel

Application of Reduced Graphene Oxide (rGO) for Stability of Perovskite Solar Cells

verfasst von : Bhim P. Kafle

Erschienen in: Surface Engineering of Graphene

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

Rapid increase in performance of methyl ammonium lead halide perovskite solar cells (PSCs) has been observed in the last decade, reaching overall power conversion efficiency up to 23%. This made them the serious alternative to the silicon-based solar cells. However, there are still several challenges to address before commercialization of this kind of solar cell technology. For example, PSCs showed very poor tolerance against moisture, oxygen, temperature, and UV illumination. The graphene and its derivatives [in particular, graphene oxide (GO) and reduced graphene oxide (rGO)] demonstrate several key features that may address above-underlined issues prevailing in PSCs and also in organic photovoltaic solar cells (OPVs), leading to enhance the energy conversion efficiency of these third-generation photovoltaic devices. In this context, this review highlighted on the key features of graphene, GO, and rGO and also provides overview of very latest successful examples of their applications as TCO, electron transport layer or hole transport layer mainly in PSCs. Finally, the potential issues and the perspective for future research in graphene-based materials for PSC applications are presented.

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Kojima, A., Teshima, K., Shirai, Y., Miyasaka, T.: J. Am. Chem. Soc. 131, 6050 (2009)CrossRef

Kim, H.S., Lee, C.R., Im, J.H., Lee, K.B., Moehl, T., Marchioro, A., Moon, S.J., Baker, R.H., Yum, J.H., Moser, J.E., Gratzel, M., Park, N.G.: Sci. Rep. 2, 591(1–7) (2012)

Lee, M.M., Teuscher, J., Miyasaka, T., Murakami, T.N., Snaith, H.J.: Science 338, 643 (2012)CrossRef

Gratzel, M.: Nat. Mater. 13, 838–842 (2014)CrossRef

Park, N.-G.: J. Phys. Chem. Lett. 4, 2423 (2013)CrossRef

Kim, H.-S., Lee, C.-R., Im, J.-H., Lee, K.-B., Moehl, T., Marchioro, A., Moon, S.-J., Humphry Baker, R., Yum, J.-H., Moser, J.E., et al.: Sci. Rep. 2, 591(2012)

Stranks, S.D., Eperon, G.E., Grancini, G., Menelaou, C., Alcocer, M.J.P., Leijtens, T., Herz, L.M., Petrozza, A., Snaith, H.J.: Science, 342, 341 (2013)

Jang, T.D.M., Park, K., Kim, D.H., Park, J., Shojaei, F., Kang, H.S., Ahn, J.-P., Lee, J.W., Song, J.K.: Nano Letters 15(8), 5191 (2015)CrossRef

Hutter, E.M., Gelvez-Rueda, M.C., Osherov, A., Bulovic, V., Grozema, F.C., Stranks, S.D., Savenije, T.J.: Nat. Mater. 16, 115–120 (2017)

10.

https://www.nrel.gov/pv/assets/pdfs/pv-efficiencies-07-17-2018.pdf

11.

Palma, A.L., Cinà, L., Pescetelli, S., Agresti, A., Raggio, M., Paolesse, R., Bonaccorso, F., Carlo, A.D.: Nano Energy 22, 349 (2016)CrossRef

12.

You, J., Meng, L., Song, T.-B., Guo, T.-F., Yang, Y.(M.),Chang, W.-H., Hong, Z., Chen, H., Zhou, H., Chen, Q., Liu, Y., Marco, N.D., Yang, Y.: Nat. Nanotechnol. 11, 75 (2016)

13.

Yeo, J.-S., Kang, R., Lee, S., Jeon, Y.-J., Myoung, N., et al.: Nano Energy 12, 96–104 (2015)CrossRef

14.

Agresti, A., Pescetelli, S., Cina, L., Konios, D., Kakavelakis, G., Kymakis, E., Carlo, A.D.: Adv. Funct. Mater. 26(16), 2686 (2016)

15.

Sung, H., Ahn, N., Jang, M.S., Lee, J.-K., Yoon, H., Park, N.-G., Choi, M.: Adv. Energy Mater. 6(3), 1501873 (2016)CrossRef

16.

Yang, Q.-D., Li, J., Cheng, Y., Li, H.-W., Guan, Z., Yu, B., Tsang, S.-W.: J. Mater. Chem. A 5, 9852 (2017)CrossRef

17.

Luo, H., Lin, X., Hou, X., Pan, L., Huang, S., Chen, X.: Nano-Micro Lett. 9, 39 (2017)CrossRef

18.

Gatti, T., Casaluci, S., Prato, M., Salerno, M., Di Stasio, F., Ansaldo, A., Menna, E., Carlo, A.D., Bonaccorso, F.: Adv. Funct. Mater. 26, 7443 (2016)CrossRef

19.

Gatti, T., Lamberti, T., Topolovsek, P., Abdu-Aguye, M., Sorrentino, R., Perino, L., Salerno, M., Girardi, L., Marega, C., Rizzi, G.A., Loi, M.A., Petrozza, A., Menna, E.: Sol. RRL 1800013 (2018)

20.

Lee, B.H., Lee, J.H., Kahng, Y.H., Kim, N., Kim, Y.J., Lee, J., Lee, T., Lee, K.: Adv. Funct. Mater. 24, 1847–1856 (2014)CrossRef

21.

Ju, M.J., Jeon, I.Y., Kim, J.C., Lim, K., Choi, H.J., Jung, S.M., Choi, I.T., Eom, Y.K., Kwon, Y.J., Ko, J.: Adv. Mater. 26, 3055–3062 (2014)CrossRef

22.

Liscio, A., Veronese, G.P., Treossi, E., Suriano, F., Rossella, F., Bellani, V., Rizzoli, R., Samori, P., Palermo, V.: J. Mater. Chem. 21, 2924 (2011)CrossRef

23.

Cho, H.-W., Liao, W.-P., Lin, W.-H., Yoshimura, M., Wu, J.-J.: J. Power Sources 293, 246 (2015)CrossRef

24.

Mahmoudi, T., Wang, Y., Hahn, Y.-B.: Nano Energy 47, 51–65 (2018)CrossRef

25.

Bae, S., Kim, H., Lee, Y., Xu, X.F., Park, J.S., Zheng, Y., Balakrishnan, J., Lei, T., Kim, H.R., Song, Y.I., Kim, Y.J., Kim, K.S., Ozyilmaz, B., Ahn, J.H., Hong, B.H., Iijima, S.: Nat. Nanotechnol. 5, 574 (2010)CrossRef

26.

Kobayashi, T., Bando, M., Kimura, N., Shimizu, K., Kadono, K., Umezu, N., Miyahara, K., Hayazaki, S., Nagai, S., Mizuguchi, Y., Murakami, Y., Hobara, D.: Appl. Phys. Lett. 102, 023112 (2013)CrossRef

27.

Eda, G., Lin, Y.-Y., Miller, S., Chen, C.-W., Su, W-.F., Chhowalla, M.: Appl. Phys. Lett. 92, 233305 (2008)

28.

Rafique, S., Abdullah, S.M., Shahid, M.M., Ansari, M.O., Sulaiman, K.: Nat.: Sci. Rep. 7, 39555 (2017)

29.

Eda, G., Chhowalla, M.: Adv. Mater. 22, 2392 (2010)CrossRef

30.

Loh, K.P., Bao, Q., Eda, G., Chhowalla, M.: Nat. Chem. 2, 1015 (2010)CrossRef

31.

Hu, C., Liu, D., Xiao, Y., Dai, L.: Mater. Int. 28, 121 (2018)

32.

Eda, G., Mattevi, C., Yamaguchi, H., Kim, H., Chhowalla, M.: J. Phys. Chem. C 113, 15768 (2009)CrossRef

33.

S.-S. Li, K.-H. Tu, C.-C. Lin, C.-Wei, and M. Chhowalla, ACS NANO.4, 3169 (2010)

34.

Wang, S., et al.: Nano Lett. 10, 92 (2010)CrossRef

35.

Hummers, W.S., Offeman, R.E.: J. Am. Chem. Soc. 80(6), 1339 (1958)CrossRef

36.

Hirata, M., Gotou, T., Horiuchi, S., Fujiwara, M., Ohba, M.: Carbon 42, 2929 (2004)

37.

Stankovich, S., Dikin, D.A., Piner, R.D., Kohlhaas, K.A., Kleinhammes, A., Jia, Y., Wu, Y., Nguyen, S.T., Ruoff, R.S.: Carbon 45, 1558 (2007)CrossRef

38.

Zhu, Y., Murali, S., Cai, W., Li, X., Suk, J.W., Potts, J.R., Ruoff, R.S.: Adv. Mater. 22, 3906 (2010)CrossRef

39.

Stankovich, S., Dikin, D.A., Dommett, G.H.B., Kohlhaas, K.M., Zimney, E.J., Stach, E.A., et al.: Nature 442(7100), 282 (2006)CrossRef

40.

Savchak, M., Borodinov, N., et al.: ACS Appl. Mater. Interfaces. 10(4), 3975 (2018)CrossRef

41.

Gao, X., Jang, J., Nagase, S.: J. Phys. Chem. C 114(2), 832 (2009)CrossRef

42.

Williams, G., Seger, B., Kamat, P.V.: ACS Nano 2, 1487 (2008)CrossRef

43.

Stankovich, S., Piner, R.D., Chen, X., Wu, N., Nguyen, S.T., Ruoff, R.S.: J. Mater. Chem. 16(2), 155 (2006)CrossRef

44.

Songfeng, P., Zhao, J., Du, J., Ren, W., Cheng, H.-M.: Carbon 48, 4466 (2010)CrossRef

45.

Ahammad, A.J.S., Islam, T., Hasan, MdM, Mozumder, M.N.I., Karim, R., Odhikari, N., Pal, P.R., Sarker, S., Kim, D.M.: J. Electrochem. Soc. 165(5), B174–B183 (2018)CrossRef

46.

Lerf, A., He, H., Forster, M., Klinowski, J.: J Phys Chem B 102(23), 4477 (1998)CrossRef

47.

Tuinstra, F., Koenig, J.L.: J. Chem. Phys. 53(3), 1126 (1970)CrossRef

48.

Reserbat-Plantey, A., Marty, L., Arcizet, O., Bendiab, N., Bouchiat, V.: Nat. Nanotechnol. 7, 151 (2012)

49.

Dresselhaus, M.S., Jorio, A., Saito, R.: Ann. Rev. Condens. Matter Phys. 1, 89 (2010)CrossRef

50.

Eda, G., Fanchini, G., Chhowalla, M.: Nat. Nanotechnol. 3, 270 (2008)CrossRef

51.

Ferrari, A.C.: Solid State Commun. 143, 47–57 (2007)CrossRef

52.

Eda, G., Mattevi, C., Yamaguchi, H., Kim, H., Chhowalla, M.: J. Phys. Chem. C 113, 15768–15771 (2009)

53.

Venezuela, P., Lazzeri, M., Mauri, F.: Phys. Rev. B 84, 035433 (2011)CrossRef

54.

J.I. Paredes, S. Villar-Rodil, A. Martı´nez-Alonso, J.M.D. Tasco´n, Langmuir 24, 10560 (2008)

55.

Kumar, N.A., Gambarelli, S., Duclairoir, F., Bidan, G., Dubois, L.: J. Mater. Chem. A 1, 2789 (2013)CrossRef

56.

Islam, M.F., Rojas, E., Bergey, D.M., Yodh, A.J.: Nano Lett. 3, 269 (2003)CrossRef

57.

T.A. Amollo, T.M. Genene, O. Nyamori Vincent, Solar Energy, 171, 83 (2018)

58.

Robertson, J.: Mater. Sci. Eng. R 37, 129 (2002)CrossRef

59.

Li, D., Müller, M.B., Gilje, S., Kaner, R.B., Wallace, G.G.; Nat. Nanotechnol. 3, 101 (2008)

60.

O’Connel, M.J., et al.: Science 29, 7593 (2002)

61.

Eda, G., Lin, G.Y.-Y., Miller, S., Mathevi, C., Yamaguchi, H., Chen, H.-A., Chen, I.S., Chen, C.-W., Chhowalla, M.: Adv. Mater. 21, 505 (2009)

62.

Tiwari, S.K., Mishra, R.K., Ha, S.K., Huczko, A.: ChemNanoMat 4, 1 (2018)CrossRef

63.

Iqbal, M.Z., Rehman, A.-U.: Solar Energy 169, 634 (2018)

64.

Lim, E.L., Yap, C.C., Jumali, M.H.H., Teridi, M.A. M., Teh, C.H.: Nano-Micro Lett. 10 (2018)

65.

You, P., Liu, Z., Tai, Q., Liu, S., Yan, F.: Adv. Mater. 27(24), 3632 (2015)CrossRef

66.

Yoon, J., Sung, H., Lee, G., Cho, W., Ahn, N., Jung, H.S., Choi, M.: Energy Environ. Sci. 10(1), 337 (2017)CrossRef

67.

Tavakoli, M.M., Tavakoli, R., Hasanzadeh, S., Mirfasih, M.H.: J. Phys. Chem. C 120, 19531 (2016)CrossRef

68.

Zhu, Z., Ma, J., Wang, Z., Mu, C., Fan, Z., Du, L., Bai, Y., Fan, L., Yan, H., Phillips, D.L.: J. Am. Chem. Soc. 136, 3760 (2014)CrossRef

69.

Wang, D.H., Kim, J.K., Seo, J.H., Park, I., Hong, B.H., Park, J.H., Heeger, A.J.: Angew. Chem. Int. Ed. 52, 2874 (2013)CrossRef

70.

Xie, J., Huang, K., Yu, X., Yang, Z., Xiao, K., Qiang, Y., Zhu, X., Xu, L., Wang, P., Cui, C.: ACS Nano 11, 9176 (2017)CrossRef

71.

Irwin, M.D., Buchholz, D.B., Hains, A.W., Chang, R.P., Marks, T.J.: Proc. Natl. Acad. Sci. (USA) 105, 2783 (2008)CrossRef

72.

Shrotriya, V., Li, G., Yao, Y., Chu, C.-W., Yang, Y.: Appl. Phys. Lett. 88, 073508 (2006)CrossRef

73.

Hou, Y., Geng, X., Li, Y., Dong, B., Liu, L., Sun, M.: Sci. China Phys. Mech. Astron. 54, 416 (2011)CrossRef

74.

Yun, J.M., Yeo, J.S., Kim, J., Jeong, H.G., Kim, D.Y., Noh, Y.J., Kim, S.S., Ku, B.C., Na, S.I.: Adv. Mater. 23, 4923 (2011)CrossRef

75.

Mahmoudi, T., Seo, S., Yang, H.-Y., Rho, W.-Y., Wang, Y., Hahn, Y.-B.: Nano Energy 28, 179 (2016)CrossRef

76.

Steim, R., Kogler, F.R., Brabec, C.J.: J. Mater. Chem. 20, 2499 (2010)CrossRef

77.

Yip, H.L., Hau, S.K., Baek, N.S., Ma, H., Jen, A.K.Y.: Adv. Mater. 20, 2376 (2008)CrossRef

78.

Feng, S., Yang, Y., Li, M., Wang, J., Cheng, Z., Li, J., Ji, G., Yin, G., Song, F., Wang, Z.: ACS Appl. Mater. Interfaces. 8(23), 14503 (2016)CrossRef

79.

Nouri, E., Mohammadi, M.R., Lianos, P.: Chem. Commun. 53, 1630 (2017)

80.

Li, S.-S., Tu, K.-H., Lin, C.-C., Chen, C.-W., Chhowalla, M.: ACS Nano 4, 3169 (2010)CrossRef

Titel: Application of Reduced Graphene Oxide (rGO) for Stability of Perovskite Solar Cells
verfasst von: Bhim P. Kafle
Verlag: Springer International Publishing
Buch: Surface Engineering of Graphene
Print ISBN: 978-3-030-30206-1

Electronic ISBN: 978-3-030-30207-8

Copyright-Jahr: 2019
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-30207-8_8

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