Des mesures combinées de transport de charges, de diffraction en haute résolution, de spectroscopie de photoélectrons et de caractérisations in-situ de cellules photovoltaïques sont proposées. Elles montrent que la contraction verticale du réseau pérovskite provoquée par la lumière, est induite par une accumulation de porteurs de charges positives et synchronisée avec l’augmentation d’un facteur 3 de la mobilité des porteurs de charges liées au courant électrique, en bon accord avec les prédictions des simulations atomistiques (DFT). Au niveau mésoscopique, les mesures de conductivité révèlent que la contraction du réseau pérovskite active de manière brutale le transport de charges entre couches grâce à un phénomène de percolation. Ce phénomène accroit fortement les performances des cellules photovoltaïques de pérovskites 2D pour atteindre une valeur de rendement de 18.3%.
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Rice University (Houston, USA), Northwestern University (Evanston, USA), Purdue University (West Lafayette, USA), BNL (Brookhaven, USA), ISCR (Rennes, France)
Light-activated interlayer contraction in two-dimensional perovskites for high-efficiency solar cells, W. Li, S. Sidhik, B. Traore, R. Asadpour, J. Hou, H. Zhang, A. Fehr, J. Essman, Y. Wang, J.M. Hoffman, I. Spanopoulos, J.J. Crochet, E. Tsai, J. Strzalka, C. Katan, M.A. Alam, M.G. Kanatzidis, J. Even, J-C. Blancon & A.D. Mohite Nat. Nanotechnol. 2021, hal-03441919