008240612s2023      us  |||||||||||||||c||eng  d
■001000016931899
■00520240214100345
■006m          o    d                
■007cr#unu||||||||
■020    ▼a9798379720766
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI30426248
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a621.3
■1001  ▼aLiu,  Tianran.
■24510▼aOperational  Stability  of  Perovskite  and  Organic  Solar  Cells  for  Efficient  Energy  Conversion  and  See-Through  Applications▼h[electronic  resource]
■260    ▼a[S.l.]:▼bPrinceton  University.  ▼c2023
■260  1▼aAnn  Arbor  :▼bProQuest  Dissertations  &  Theses,  ▼c2023
■300    ▼a1  online  resource(223  p.)
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  84-12,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Loo,  Yueh-Lin.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Princeton  University,  2023.
■506    ▼aThis  item  must  not  be  sold  to  any  third  party  vendors.
■520    ▼aThin-film  solar  cells  based  on  organic  and  perovskite  semiconductors  have  emerged  as  promising  energy  generation  technologies  in  recent  years.  However,  their  poor  stability  must  be  addressed  before  they  can  be  widely  deployed.  This  thesis  explores  the  degradation  mechanisms  of  several  state-of-the-art  perovskite  and  organic  photovoltaic  cells  and  develops  strategies  to  improve  their  stability  by  introducing  new  materials,  device  structures,  and  protective  coatings.First,  we  studied  the  photostability  of  organic  photovoltaics  comprising  Y-series  non-fullerene  acceptors-a  ubiquitous  class  of  electron  acceptors  among  state-of-the-art  high-efficiency  organic  photovoltaics.  We  found  that  UV  light  photochemically  degrades  these  materials  and  induces  trap  formation,  which  causes  solar  cell  degradation.  To  address  this  issue,  we  demonstrated  that  UV-absorbing  down-conversion  layers  can  effectively  block  UV  radiation  from  solar  cells  and  extend  their  lifetimes.  Next,  we  investigated  the  operational  stability  of  UV-absorbing  photovoltaics  that  have  potential  utility  for  transparent  applications  such  as  solar  windows.  Among  UV-absorbing  organic  photovoltaics  containing  contorted  hexabenzocoronene  derivatives,  we  found  that  morphological  degradation  of  halogenated  acceptors  deteriorates  the  active  layer/electrode  interface  which  reduces  charge  extraction  and  photovoltaic  performance.  This  degradation  was  not  readily  mitigatable  without  new  materials  choices.  We  thus  developed  an  all-inorganic  UV-absorbing  perovskite,  CsPbCl2.5Br0.5,  using  thermal  co-evaporation  of  CsCl,  CsBr  and  PbCl2.  Transparent  photovoltaics  employing  this  absorber  were  found  to  be  highly  stable  while  also  demonstrating  record-high  average  visible  transmittance,  a  near-perfect  color-rendering  index,  sufficient  power  output  for  low-power  applications  that  prioritize  aesthetics,  large-area  scalability,  and  high  yields.Finally,  we  extended  our  study  of  inorganic  perovskite  stability  to  broadband-absorbing  CsPbI3.  We  revealed  that  interfacial  strain  in  CsPbI3  at  the  perovskite/electron-transport  layer  interface  accelerates  CsPbI3  polymorphic  transformation,  which  is  the  primary  degradation  mode  for  CsPbI3  solar  cells.  By  introducing  a  flexible  alkyltrimethoxysilane  layer  at  this  interface,  we  eliminated  the  interfacial  strain,  leading  to  improved  phase/device  stability  and  enhanced  interfacial  charge  transfer  for  higher  device  power-conversion  efficiencies.  Collectively,  this  thesis  elucidates  the  degradation  processes  of  a  variety  of  organic  and  perovskite  photovoltaics  and  introduces  strategies  to  mitigate  their  degradation.  This  comprehensive  understanding  of  degradation  is  instructive  for  future  accelerated  aging  methods  on  emerging  thin-film  solar  cells  to  evaluate  their  stability  prior  to  commercialization.
■590    ▼aSchool  code:  0181.
■650  4▼aElectrical  engineering.
■650  4▼aChemical  engineering.
■650  4▼aMaterials  science.
■650  4▼aAlternative  energy.
■653    ▼aInorganic  perovskites
■653    ▼aOrganic  photovoltaics
■653    ▼aPerovskite  solar  cells
■653    ▼aSolar  cell  stability
■653    ▼aThin-film  solar  cells
■653    ▼aTransparent  photovoltaics
■690    ▼a0794
■690    ▼a0544
■690    ▼a0542
■690    ▼a0363
■71020▼aPrinceton  University▼bElectrical  and  Computer  Engineering.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g84-12B.
■773    ▼tDissertation  Abstract  International
■790    ▼a0181
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2023
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T16931899▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.
■980    ▼a202402▼f2024