The Role of Grain Boundaries in Organic–Inorganic Hybrid Perovskite Solar Cells and its Current Enhancement Strategies: A Review

Jindan Zhang; Shicheng Tang; Mengqi Zhu; Zhenghong Li; Zhibin Cheng; Shengchang Xiang; Zhangjing Zhang

doi:10.1002/eem2.12696

Energy & Environmental Materials ›› 2024, Vol. 7 ›› Issue (4) : e12696 DOI: 10.1002/eem2.12696

REVIEW

The Role of Grain Boundaries in Organic–Inorganic Hybrid Perovskite Solar Cells and its Current Enhancement Strategies: A Review

Author information +

History +

PDF

Abstract

Grain boundaries (GBs) in perovskite polycrystalline films are the most sensitive place for the formation of the defect states and the accumulation of impurities. Thus, abundant works have been carried out to explore their properties and then try to solve the induced problems. Currently, two important issues remain. First, the role of GBs in charge carrier dynamics is unclear due to their component complexity/defect tolerance nature and the insufficiency in testing accuracy. Some works conclude that GBs are benign, while others consider GBs as carrier recombination centers. Things for sure are the deterioration in ion transport and perovskite decomposition. Second, to solve the known hazards of GBs, a lot of additives have been added to anchoring ions and passivate defects. But in most of those works, GBs and perovskite surfaces are treated in the same manner ignoring the fact that GB is essentially a homogeneous junction in a narrow and slender space, while surface is a heterogeneous junction with a stratified structure. In this review, we focus on works insight into GBs and additives for them. Additionally, we also discuss the prospects of the maturity of GB exploration toward upscaling the manufacture of perovskite photovoltaic and related optoelectronic devices.

Keywords

additives / charge carrier dynamics / grain boundaries / perovskite solar cells

Cite this article

Download citation ▾

Jindan Zhang, Shicheng Tang, Mengqi Zhu, Zhenghong Li, Zhibin Cheng, Shengchang Xiang, Zhangjing Zhang. The Role of Grain Boundaries in Organic–Inorganic Hybrid Perovskite Solar Cells and its Current Enhancement Strategies: A Review. Energy & Environmental Materials, 2024, 7(4): e12696 DOI:10.1002/eem2.12696

登录浏览全文

4963

注册一个新账户忘记密码

References

Publishing order | Descend order by publishing year | Descend order by cited within

[1]	A. Kojima, K. Teshima, Y. Shirai, T. Miyasaka, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 6050.

[2]	K. Minjin, J. Jaeki, L. Haizhou, L. Tae Kyung, T. E. Felix, L. Yuhang, C. In Woo, C. Seung Ju, J. Yimhyun, K. Hak-Beom, M. Sung-In, K. Young-Ki, L. Heunjeong, A. Na Gyeong, C. Shinuk, R. T. Wolfgang, M. Z. Shaik, H. Anders, K. Jin Young, G. Michael, K. Dong Suk, Science 2022, 375, 302.

[3]	Photovoltaic Research-Cell Efficiency Chart, NREL, https://www.nrel.gov/pv/cell-efficiency.html (accessed: July 2023).

[4]	C. Wehrenfennig, G. E. Eperon, M. B. Johnston, H. J. Snaith, L. M. Herz, Adv. Mater. 2014, 26, 1584.

[5]	A. Rajagopal, K. Yao, A. K. Jen, Adv. Mater. 2018, 30, e1800455.

[6]	N. Li, X. Niu, Q. Chen, H. Zhou, Chem. Soc. Rev. 2020, 49, 8235.

[7]	F. Huang, M. Li, P. Siffalovic, G. Cao, J. Tian, Energy Environ. Sci. 2019, 12, 518.

[8]	S. Ma, G. Yuan, Y. Zhang, N. Yang, Y. Li, Q. Chen, Energy Environ. Sci. 2022, 15, 13.

[9]	S. Wang, P. Wang, B. Chen, R. Li, N. Ren, Y. Li, B. Shi, Q. Huang, Y. Zhao, M. Grätzel, X. Zhang, eScience 2022, 2, 339.

[10]	H. Zhang, N.-G. Park, eScience 2022, 2, 567.

[11]	R. Gegevicius, M. Franckevicius, V. Gulbinas, Eur. J. Inorg. Chem. 2021, 2021, 3519.

[12]	J. Kim, S. H. Lee, J. H. Lee, K. H. Hong, J. Phys. Chem. Lett. 2014, 5, 1312.

[13]	B. Chen, P. N. Rudd, S. Yang, Y. Yuan, J. Huang, Chem. Soc. Rev. 2019, 48, 3842.

[14]	D. Li, S. A. Bretschneider, V. W. Bergmann, I. M. Hermes, J. Mars, A. Klasen, H. Lu, W. Tremel, M. Mezger, H. J. Butt, S. A. L. Weber, R. Berger, J. Phys. Chem. C 2016, 120, 6363.

[15]	J. S. Yun, J. Kim, T. Young, R. J. Patterson, D. Kim, J. Seidel, S. Lim, M. A. Green, S. Huang, A. Ho-Baillie, Adv. Funct. Mater. 2018, 28, 1705363.

[16]	N. Aristidou, C. Eames, I. Sanchez-Molina, X. Bu, J. Kosco, M. S. Islam, S. A. Haque, Nat. Commun. 2017, 8, 15218.

[17]	W.-J. Yin, H. Chen, T. Shi, S.-H. Wei, Y. Yan, Adv. Electron. Mater. 2015, 1, 1500044.

[18]	J.-J. Li, J.-Y. Ma, Q.-Q. Ge, J.-S. Hu, D. Wang, L.-J. Wan, ACS Appl. Mater. Interfaces 2015, 7, 28518.

[19]	J. S. Yun, A. Ho-Baillie, S. Huang, S. H. Woo, Y. Heo, J. Seidel, F. Huang, Y.-B. Cheng, M. A. Green, J. Phys. Chem. Lett. 2015, 6, 875.

[20]	G. Y. Kim, A. Senocrate, T. Y. Yang, G. Gregori, M. Gratzel, J. Maier, Nat. Mater. 2018, 17, 445.

[21]	B. Conings, J. Drijkoningen, N. Gauquelin, A. Babayigit, J. D’Haen, L. D’Olieslaeger, A. Ethirajan, J. Verbeeck, J. Manca, E. Mosconi, F. D. Angelis, H.-G. Boyen, Adv. Energy Mater. 2015, 5, 1500477.

[22]	R. Yang, Y. Wang, P. Zhang, D. Liu, H. Chen, T. Zhang, F. Wang, D. Yang, J. Wu, Z. D. Chen, S. Lie, IEEE J. Photovolt. 2019, 9, 207.

[23]	J. S. Yun, J. Seidel, J. Kim, A. M. Soufiani, S. Huang, J. Lau, N. J. Jeon, S. I. Seok, M. A. Green, A. Ho-Baillie, Adv. Energy Mater. 2016, 6, 1600330.

[24]	A. R. Bowring, L. Bertoluzzi, B. C. O’Regan, M. D. McGehee, Adv. Energy Mater. 2018, 8, 1702365.

[25]	Y. Shao, Y. Fang, T. Li, Q. Wang, Q. Dong, Y. Deng, Y. Yuan, H. Wei, M. Wang, A. Gruverman, J. Shielda, J. Huang, Energy Environ. Sci. 2016, 9, 1752.

[26]	N. Phung, A. Al-Ashouri, S. Meloni, A. Mattoni, S. Albrecht, E. L. Unger, A. Merdasa, A. Abate, Adv. Energy Mater. 2020, 10, 1903735.

[27]	H. Qiu, J. M. Mativetsky, Adv. Mater. Interfaces 2021, 8, 2001992.

[28]	J.-S. Park, J. Calbo, Y.-K. Jung, L. D. Whalley, A. Walsh, ACS Energy Lett. 2019, 4, 1321.

[29]	S. Wang, Y. Jiang, E. J Juarez-Perez, L. K. Ono, Y. Qi, Nat. Energy 2016, 2, 16195.

[30]	A. Alberti, I. Deretzis, G. Pellegrino, C. Bongiorno, E. Smecca, G. Mannino, F. Giannazzo, G. G. Condorelli, N. Sakai, T. Miyasaka, C. Spinella, A. La Magna, ChemPhysChem 2015, 16, 3064.

[31]	M. Wang, C. Fei, M. A. Uddin, J. Huang, Sci. Adv. 2022, 8, eabo5977.

[32]	J. P Correa-Baena, M. Saliba, T. Buonassisi, M. Gratzel, A. Abate, W. Tress, A. Hagfeldt, Science 2017, 358, 739.

[33]	Y. Hui, Y.-Y. Tan, L. Chen, Z.-A. Nan, J.-Z. Zhou, J.-W. Yan, B.-W. Mao, Adv. Funct. Mater. 2021, 31, 2103894.

[34]	J. D. Zook, Appl. Phys. Lett. 1980, 37, 223.

[35]	W. Yao, S. Fang, Z. Hu, L. Huang, X. Liu, H. Zhang, J. Zhang, Y. Zhu, Small 2022, 18, 2105140.

[36]	T.-X. Qin, E.-M. You, M.-X. Zhang, P. Zheng, X.-F. Huang, S.-Y. Ding, B.-W. Mao, Z.-Q. Tian, Light-Sci Appl. 2021, 10, 84.

[37]	M. U. Rothmann, W. Li, J. Etheridge, Y.-B. Cheng, Adv. Energy Mater. 2017, 7, 1700912.

[38]	J.-W. Lee, S.-H. Bae, N. De Marco, Y.-T. Hsieh, Z. Dai, Y. Yang, Mater. Today Energy 2018, 7, 149.

[39]	A.-F. Castro-Mendez, J. Hidalgo, J.-P. Correa-Baena, Adv. Energy Mater. 2019, 9, 1901489.

[40]	H. Choi, K. Choi, Y. Choi, T. Kim, S. Lim, T. Park, Small Methods 2020, 4, 1900569.

[41]	K. Kim, J. Han, S. Maruyama, M. Balaban, I. Jeon, Solar RRl 2021, 5, 2000783.

[42]	L. Zhao, P. Tang, D. Luo, M. I. Dar, F. T. Eickemeyer, N. Arora, Q. Hu, J. Luo, Y. Liu, S. M. Zakeeruddin, A. Hagfeldt, J. Arbiol, W. Huang, Q. Gong, T. P. Russell, R. H. Friend, M. Grätzel, R. Zhu, Sci. Adv. 2022, 8, eabo3733.

[43]	H. Jiao, Z. Ni, Z. Shi, C. Fei, Y. Liu, X. Dai, J. Huang, Sci. Adv. 2022, 8, eabq4524.

[44]	Q. F. Dong, Y. J. Fang, Y. C. Shao, P. Mulligan, J. Qiu, L. Cao, J. S. Huang, Science 2015, 347, 967.

[45]	W. Nie, H. Tsai, R. Asadpour, J.-C. Blancon, A. J. Neukirch, G. Gupta, J. J. Crochet, M. Chhowalla, S. Tretiak, M. A. Alam, H.-L. Wang, A. D. Mohite, Science 2015, 347, 522.

[46]	G. Xing, N. Mathews, S. Sun, S. S. Lim, Y. M. Lam, M. Grätzel, S. Mhaisalkar, T. C. Sum, Science 2013, 342, 344.

[47]	D. Shi, V. Adinolfi, R. Comin, M. Yuan, E. Alarousu, A. Buin, Y. Chen, S. Hoogland, A. Rothenberger, K. Katsiev, Y. Losovyj, X. Zhang, P. A. Dowben, O. F. Mohammed, E. H. Sargent, O. M. Bakr, Science 2015, 347, 519.

[48]	Z. Guo, J. S. Manser, Y. Wan, P. V. Kamat, L. Huang, Nat. Commun. 2015, 6, 7471.

[49]	S. Liu, L. Wang, W.-C. Lin, S. Sucharitakul, C. Burda, X. P. A. Gao, Nano Lett. 2016, 16, 7925.

[50]	W.-J. Yin, T. Shi, Y. Yan, Adv. Mater. 2014, 26, 4653.

[51]	G. Y. Kim, S. H. Oh, N. Bich Phuong, W. Jo, B. J. Kim, D. G. Lee, H. S. Jung, J. Phys. Chem. Lett. 2015, 6, 2355.

[52]	E. Edri, S. Kirmayer, A. Henning, S. Mukhopadhyay, K. Gartsman, Y. Rosenwaks, G. Hodes, D. Cahen, Nano Lett. 2014, 14, 1000.

[53]	D. W. de Quilettes, S. M. Vorpahl, S. D. Stranks, H. Nagaoka, G. E. Eperon, M. E. Ziffer, H. J. Snaith, D. S. Ginger, Science 2015, 348, 683.

[54]	R. Long, J. Liu, O. V. Prezhdo, J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 3884.

[55]	E. Ochoa-Martinez, M. Ochoa, R. D. Ortuso, P. Ferdowsi, R. Carron, A. N. Tiwari, U. Steiner, M. Saliba, ACS Energy Lett. 2021, 6, 2626.

[56]	W. Li, S. K. Yadavalli, D. Lizarazo-Ferro, M. Chen, Y. Zhou, N. P. Padture, R. Zia, ACS Energy Lett. 2018, 3, 2669.

[57]	J. M. Snaider, Z. Guo, T. Wang, M. Yang, L. Yuan, K. Zhu, L. Huang, ACS Energy Lett. 2018, 3, 1402.

[58]	A. Walsh, D. O. Scanlon, S. Y. Chen, X. G. Gong, S. H. Wei, Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 1791.

[59]	W.-J. Yin, T. Shi, Y. Yan, Appl. Phys. Lett. 2014, 104, 63903.

[60]	T. S. Sherkar, C. Momblona, L. Gil-Escrig, J. Avila, M. Sessolo, H. J. Bolink, L. J. A. Koster, ACS Energy Lett. 2017, 2, 1214.

[61]	M. L. Agiorgousis, Y. Y. Sun, H. Zeng, S. Zhang, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 14570.

[62]	G. A. MacDonald, M. Yang, S. Berweger, J. P. Killgore, P. Kabos, J. J. Berry, K. Zhu, F. W. DelRio, Energy Environ. Sci. 2016, 9, 3642.

[63]	X. Zhang, M. E. Turiansky, C. G. Van de Walle, J. Phys. Chem. C 2020, 124, 6022.

[64]	V. Pecunia, J. Zhao, C. Kim, B. R. Tuttle, J. Mei, F. Li, Y. Peng, T. N. Huq, R. L. Z. Hoye, N. D. Kelly, S. E. Dutton, K. Xia, J. L MacManus-Driscoll, H. Sirringhaus, Adv. Energy Mater. 2021, 11, 2003968.

[65]	X. Zhang, M. E. Turiansky, J.-X. Shen, C. G. Van de Walle, J. Appl. Phys. 2022, 131, 90901.

[66]	M. Righetto, S. S. Lim, D. Giovanni, J. W. M. Lim, Q. Zhang, S. Ramesh, Y. K. E. Tay, T. C. Sum, Nat. Commun. 2020, 11, 2712.

[67]	S. Y. Luchkin, A. F. Akbulatov, L. A. Frolova, S. A. Tsarev, P. A. Troshin, K. J. Stevenson, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2017, 171, 205.

[68]	M. N. F Hoque, R. He, J. Warzywoda, Z. Fan, ACS Appl. Mater. Interfaces 2018, 10, 30322.

[69]	C. Jiang, P. Zhang, J. Appl. Phys. 2018, 123, 83105.

[70]	Z. Chu, M. Yang, P. Schulz, D. Wu, X. Ma, E. Seifert, L. Sun, X. Li, K. Zhu, K. Lai, Nat. Commun. 2017, 8, 2230.

[71]	G. W. P Adhyaksa, S. Brittman, H. Abolins, A. Lof, X. Li, J. D. Keelor, Y. Luo, T. Duevski, R. M. A. Heeren, S. R. Ellis, D. P. Fenning, E. C. Garnett, Adv. Mater. 2018, 30, 1804792.

[72]	Y. Li, Q. Hu, P. Wang, R. Chopdekar, A. Scholl, Z. Zhao, Y. Zou, M. I. B. Utama, F. Wang, M. Barnes, Y. Zhang, T. P. Russell, F. Liu, Appl. Phys. Rev. 2020, 7, 41412.

[73]	Z. Ni, S. Xu, H. Jiao, H. Gu, C. Fei, J. Huang, Sci. Adv. 2022, 8, eabq8345.

[74]	S. Jariwala, H. Sun, G. W. P. Adhyaksa, A. Lof, L. A. Muscarella, B. Ehrler, E. C. Garnett, D. S. Ginger, Joule 2019, 3, 3048.

[75]	C. Eames, J. M. Frost, P. R. Barnes, B. C. O’Regan, A. Walsh, M. S. Islam, Nat. Commun. 2015, 6, 7497.

[76]	J. Haruyama, K. Sodeyama, L. Han, Y. Tateyama, J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 10048.

[77]	Y. Yuan, J. Huang, Acc. Chem. Res. 2016, 49, 286.

[78]	J. Li, Q. Dong, N. Li, L. Wang, Adv. Energy Mater. 2017, 7, 1602922.

[79]	Y. Kato, L. K. Ono, M. V. Lee, S. Wang, S. R. Raga, Y. Qi, Adv. Mater. Interfaces 2015, 2, 1500195.

[80]	K. Domanski, J. P Correa-Baena, N. Mine, M. K. Nazeeruddin, A. Abate, M. Saliba, W. Tress, A. Hagfeldt, M. Gratzel, ACS Nano 2016, 10, 6306.

[81]	A. J. Neukirch, W. Nie, J. C. Blancon, K. Appavoo, H. Tsai, M. Y. Sfeir, C. Katan, L. Pedesseau, J. Even, J. J. Crochet, G. Gupta, A. D. Mohite, S. Tretiak, Nano Lett. 2016, 16, 3809.

[82]	S. W. Lee, S. Kim, S. Bae, K. Cho, T. Chung, L. E. Mundt, S. Lee, S. Park, H. Park, M. C. Schubert, S. W. Glunz, Y. Ko, Y. Jun, Y. Kang, H. S. Lee, D. Kim, Sci. Rep. 2016, 6, 38150.

[83]	Z. Song, A. Abate, S. C. Watthage, G. K. Liyanage, A. B. Phillips, U. Steiner, M. Graetzel, M. J. Heben, Adv. Energy Mater. 2016, 6, 1600846.

[84]	H. Yuan, E. Debroye, K. Janssen, H. Naiki, C. Steuwe, G. Lu, M. Moris, E. Orgiu, I. H. Uji, F. De Schryver, P. Samori, J. Hofkens, M. Roeffaers, J. Phys. Chem. Lett. 2016, 7, 561.

[85]	Y. Li, X. Xu, C. Wang, B. Ecker, J. Yang, J. Huang, Y. Gao, J. Phys. Chem. C 2017, 121, 3904.

[86]	W. Kim, M. S. Jung, S. Lee, Y. J. Choi, J. K. Kim, S. U. Chai, W. Kim, D.-G. Choi, H. Ahn, J. H. Cho, D. Choi, H. Shin, D. Kim, J. H. Park, Adv. Energy Mater. 2018, 8, 1702369.

[87]	D. H. Chun, S. Kim, S. U. Chai, W. Kim, W. Kim, J. H. Lee, R. Rhee, D. Choi, J. K. Kim, H. Shin, J. H. Park, Nano Lett. 2019, 19, 6498.

[88]	C. Luo, Y. Zhao, X. Wang, F. Gao, Q. Zhao, Adv. Mater. 2021, 33, 2103231.

[89]	X. Ma, L. Yang, X. Shang, M. Li, D. Gao, C. Wu, S. Zheng, B. Zhang, J. Chen, C. Chen, H. Song, Chem. Eng. J. 2021, 426, 130685.

[90]	Z. Zeng, J. Zhang, X. Gan, H. Sun, M. Shang, D. Hou, C. Lu, R. Chen, Y. Zhu, L. Han, Adv. Energy Mater. 2018, 8, 1801050.

[91]	Y.-Z. Zheng, X.-T. Li, E.-F. Zhao, X.-D. Lv, F.-L. Meng, C. Peng, X.-S. Lai, M. Huang, G. Cao, X. Tao, J.-F. Chen, J. Power Sources 2018, 377, 103.

[92]	K. Emshadi, N. Ghimire, A. Gurung, B. Bahrami, R. Pathak, R. S. Bobba, B. S. Lamsal, S. I. Rahman, A. H. Chowdhury, K. Chen, M. A. R. Laskar, W. Luo, H. Elbohy, Q. Qiao, Sol. RRl 2020, 4, 2000384.

[93]	S. Song, E. Y. Park, B. S. Ma, D. J. Kim, H. H. Park, Y. Y. Kim, S. S. Shin, N. J. Jeon, T.-S. Kim, J. Seo, Adv. Energy Mater. 2021, 11, 2003382.

[94]	D. S. Lee, J. S. Yun, J. Kim, A. M. Soufiani, S. Chen, Y. Cho, X. Deng, J. Seidel, S. Lim, S. Huang, A. W. Y. Ho-Baillie, ACS Energy Lett. 2018, 3, 647.

[95]	S. Gharibzadeh, P. Fassl, I. M. Hossain, P. Rohrbeck, M. Frericks, M. Schmidt, T. Duong, M. R. Khan, T. Abzieher, B. A. Nejand, F. Schackmar, O. Almora, T. Feeney, R. Singh, D. Fuchs, U. Lemmer, J. P. Hofmann, S. A. L. Weber, U. W. Paetzold, Energy Environ. Sci. 2021, 14, 5875.

[96]	T. Luo, G. Ye, X. Chen, M. Ding, T. Ye, C. Zhao, W. Zhang, H. Chang, ACS Appl. Energy Mater. 2021, 4, 12290.

[97]	H. Liu, X. Qi, J. Wang, W. Zhang, Y. Xia, Y. Shi, R. Chen, H.-L. Wang, Sol. RRL 2022, 6, 2100960.

[98]	L. Zhang, Q. Kang, Y. Song, D. Chi, S. Huang, G. He, Sol. RRL 2021, 5, 2000681.

[99]	S. I. Rahman, B. S. Lamsal, A. Gurung, A. H. Chowdhury, K. M. Reza, N. Ghimire, B. Bahrami, W. Luo, R. S. Bobba, J. Pokharel, A. Baniya, A. R. Laskar, K. Emshadi, M. T. Rahman, Q. Qiao, ACS Appl. Mater. Interfaces 2020, 12, 41312.

[100]

C. Fei, M. Zhou, J. Ogle, D.-M. Smilgies, L. Whittaker-Brooks, H. Wang, J. Mater. Chem. A 2019, 7, 23739.

[101]

G. Li, J. Song, J. Wu, Z. Song, X. Wang, W. Sun, L. Fan, J. Lin, M. Huang, Z. Lan, P. Gao, ACS Energy Lett. 2021, 6, 3614.

[102]

D. Kim, I. Shin, H.-S. Yang, P. M. Hangoma, J. S. Bae, B. R. Lee, J. H. Kim, D. K. Moon, S. H. Park, J. Power Sources 2021, 506, 230212.

[103]

Y. Gao, Y. Wu, Y. Liu, M. Lu, L. Yang, Y. Wang, W. W. Yu, X. Bai, Y. Zhang, Q. Dai, Nanoscale Horiz. 2020, 5, 1574.

[104]

C. Song, X. Li, Y. Wang, S. Fu, L. Wan, S. Liu, W. Zhang, W. Song, J. Fang, J. Mater. Chem. A 2019, 7, 19881.

[105]

W. Chen, Y. Wang, G. Pang, C. W. Koh, A. B. Djurisic, Y. Wu, B. Tu, F.-Z. Liu, R. Chen, H. Y. Woo, X. Guo, Z. He, Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1808855.

[106]

L. K. Ono, Y. Qi, S. Liu, Joule 1961, 2018, 2.

[107]

P. Zhu, S. Gu, X. Luo, Y. Gao, S. Li, J. Zhu, H. Tan, Adv. Energy Mater. 2020, 10, 1903083.

[108]

Y. Yang, L. Wu, X. Hao, Z. Tang, H. Lai, J. Zhang, W. Wang, L. Feng, RSC Adv. 2019, 9, 28561.

[109]

W. Wang, Q. Zhou, D. He, B. Liu, L. Bai, C. Xu, Q. Song, P. Zhao, C. Chen, K. Sun, H. Yang, Z. Zang, D. Lee, J. Chen, Sol. RRL 2021, 6, 2100893.

[110]

Z. Zhou, X. Zou, J. Zhu, J. Cheng, H. Ren, C. Chang, Y. Yao, D. Chen, X. Yu, G. Li, J. Wang, B. Liu, Chem. Phys. Lett. 2020, 757, 137882.

[111]

L. Qiao, W.-H. Fang, R. Long, O. V. Prezhdo, ACS Energy Lett. 2020, 5, 3813.

[112]

Z. Li, F. Wang, C. Liu, F. Gao, L. Shen, W. Guo, J. Mater. Chem. A 2019, 7, 22359.

[113]

W. Liu, N. Liu, S. Ji, H. Hua, Y. Ma, R. Hu, J. Zhang, L. Chu, X. A. Li, W. Huang, Nano-Micro Lett. 2020, 12, 119.

[114]

W. Kim, J. B. Park, H. Kim, K. Kim, J. Park, S. Cho, H. Lee, Y. Pak, G. Y. Jung, J. Mater. Chem. A 2019, 7, 20832.

[115]

C. Wang, Z. Song, D. Zhao, R. A. Awni, C. Li, N. Shrestha, C. Chen, X. Yin, D. Li, R. J. Ellingson, X. Zhao, X. Li, Y. Yan, Sol. RRL 2019, 3, 1900078.

[116]

Y. Zong, Y. Zhou, Y. Zhang, Z. Li, L. Zhang, M.-G. Ju, M. Chen, S. Pang, X. C. Zeng, N. P. Padture, Chem 2018, 4, 1404.

[117]

Y. Ma, H. Zhang, Y. Zhang, R. Hu, M. Iiang, R. Zhang, H. Lv, J. Tian, L. Chu, J. Zhang, Q. Xue, H.-L. Yip, R. Xia, X. A. Li, W. Huang, ACS Appl. Mater. Interfaces 2019, 11, 3044.

[118]

X. Fang, J. Ding, N. Yuan, P. Sun, M. Lv, G. Ding, C. Zhu, P. Phys, Chem. Chem. Phys. 2017, 19, 6057.

[119]

J. He, H. Liu, F. Zhang, X. Li, S. Wang, Adv. Funct. Mater. 2022, 32, 2110030.

[120]

R. Nie, W. Chu, Z. Li, H. Li, S. Chen, Y. Chen, Z. Zhang, X. Liu, W. Guo, S. I. Seok, Adv. Energy Mater. 2022, 12, 2200480.

[121]

Z. Li, Z. Zhang, R. Nie, C. Li, Q. Sun, W. Shi, W. Chu, Y. Long, H. Li, X. Liu, Adv. Funct. Mater. 2022, 32, 2112553.

[122]

Y. Ma, Y. Cheng, X. Xu, M. Li, C. Zhang, S. H. Cheung, Z. Zeng, D. Shen, Y.-M. Xie, K. L. Chiu, F. Lin, S. K. So, C.-S. Lee, S.-W. Tsang, Adv. Funct. Mater. 2021, 31, 2006802.

[123]

Z. Fang, L. Wang, X. Mu, B. Chen, Q. Xiong, W. D. Wang, J. Ding, P. Gao, Y. Wu, J. Cao, J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 18989.

[124]

J. Zhang, C. Li, M. Zhu, J. Qiu, Y. Yang, L. Li, S. Tang, Z. Li, Z. Mao, Z. Cheng, S. Xiang, X. Zhang, Z. Zhang, Nano Energy 2023, 108, 108217.

[125]

S. Tang, J. Chen, C. Li, Z. Mao, Z. Cheng, J. Zhang, M. Zhu, S. Xiang, Z. Zhang, Electrochim. Acta 2022, 405, 139782.

[126]

C. Li, J. Qiu, M. Zhu, Z. Cheng, J. Zhang, S. Xiang, X. Zhang, Z. Zhang, Chem. Eng. J. 2022, 433, 133587.

[127]

J. Zhang, S. Guo, M. Zhu, C. Li, J. Chen, L. Liu, S. Xiang, Z. Zhang, Chem. Eng. J. 2021, 408, 127328.

[128]

H. R. Tan, A. Jain, O. Voznyy, X. Z. Lan, F. P. G. de Arquer, J. Z. Fan, R. Quintero-Bermudez, M. J. Yuan, B. Zhang, Y. C. Zhao, F. J. Fan, P. C. Li, L. N. Quan, Y. B. Zhao, Z. H. Lu, Z. Y. Yang, S. Hoogland, E. H. Sargent, Science 2017, 355, 722.

[129]

Z. Li, B. Li, X. Wu, S. A. Sheppard, S. Zhang, D. Gao, N. J. Long, Z. Zhu, Science 2022, 376, 416.

[130]

S. Wang, A. Wang, X. Deng, L. Xie, A. Xiao, C. Li, Y. Xiang, T. Li, L. Ding, F. Hao, J. Mater. Chem. A 2020, 8, 12201.

[131]

T. Zhang, N. Guo, G. Li, X. Qian, Y. Zhao, Nano Energy 2016, 26, 50.

[132]

J.-A. Yang, A. Xiao, L. Xie, K. Liao, X. Deng, C. Li, A. Wang, Y. Xiang, T. Li, F. Hao, Electrochim. Acta 2020, 338, 135697.

[133]

L. Liu, S. Huang, Y. Lu, P. Liu, Y. Zhao, C. Shi, S. Zhang, J. Wu, H. Zhong, M. Sui, H. Zhou, H. Jin, Y. Li, Q. Chen, Adv. Mater. 2018, 30, 1800544.

[134]

L. Gu, S. Wang, Y. Chen, Y. Xu, R. Li, D. Liu, X. Fang, X. Jia, N. Yuan, J. Ding, ACS Appl. Energy Mater. 2021, 4, 6883.

[135]

P. Jia, L. Qin, D. Zhao, Y. Tang, B. Song, J. Guo, X. Li, L. Li, Q. Cui, Y. Hu, Z. Lou, F. Teng, Y. Hou, Adv. Funct. Mater. 2021, 31, 2107125.

[136]

Z. Ye, J. Zhou, J. Hou, F. Deng, Y.-Z. Zheng, X. Tao, Sol. RRL 2019, 3, 1900109.

[137]

Y. He, W. Wang, L. Qi, ACS Appl. Mater. Interfaces 2018, 10, 38985.

[138]

R. Fan, Q. Song, Z. Huang, Y. Ma, M. Xiao, X. Huang, H. Zai, J. Kang, H. Xie, Y. Gao, L. Wang, Y. Zhang, L. Wang, F. Wang, X. Zhang, W. Zhou, N. Li, X. Wang, Y. Bai, G. Liu, Q. Chen, L. Wang, H. Zhou, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202303176.

[139]

M. Jahandar, N. Khan, H. K. Lee, S. K. Lee, W. S. Shin, J. C. Lee, C. E. Song, S. J. Moon, ACS Appl. Mater. Interfaces 2017, 9, 35871.

[140]

N. Pant, A. Kulkarni, M. Yanagida, Y. Shirai, T. Miyasaka, K. Miyano, Adv. Mater. Interfaces 2019, 7, 1901748.

[141]

Z. Hawash, S. R. Raga, D. Y. Son, L. K. Ono, N. G. Park, Y. Qi, J. Phys. Chem. Lett. 2017, 8, 3947.

[142]

S. Ham, Y. J. Choi, J.-W. Lee, N.-G. Park, D. Kim, J. Phys. Chem. C 2017, 121, 3143.

[143]

D.-Y. Son, J.-W. Lee, Y. J. Choi, I.-H. Jang, S. Lee, P. J. Yoo, H. Shin, N. Ahn, M. Choi, D. Kim, N.-G. Park, Nat. Energy 2016, 1, 16081.

[144]

L. Yu, T. Guo, H. Yuan, Z. Zhang, Z. Deng, R. Zhao, M. Zheng, J. Zhang, W. Xu, X. Liu, Z. Hu, Y. Zhu, Chem. Eng. J. 2021, 420, 129931.

[145]

B. Liu, H. Bi, D. He, L. Bai, W. Wang, H. Yuan, Q. Song, P. Su, Z. Zang, T. Zhou, J. Chen, ACS Energy Lett. 2021, 6, 2526.

[146]

P. Metrangolo, L. Canil, A. Abate, G. Terraneo, G. Cavallo, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2021, 61, e202114793.

[147]

Y. Wang, J. He, Y. Yang, Z. Zhang, R. Long, ACS Appl. Energy Mater. 2019, 2, 3419.

[148]

P. Guo, Q. Ye, X. Yang, J. Zhang, F. Xu, D. Shchukin, B. Wei, H. Wang, J. Mater. Chem. A 2019, 7, 2497.

[149]

Z. Wang, A. Pradhan, M. A. Kamarudin, M. Pandey, S. S. Pandey, P. Zhang, C. H. Ng, A. S. M. Tripathi, T. Ma, S. Hayase, ACS Appl. Mater. Interfaces 2019, 11, 10012.

[150]

S. K. Yadavalli, Z. Dai, M. Chen, N. P. Padture, Adv. Mater. Interfaces 2022, 9, 2102585.

[151]

A. Kausar, A. Sattar, C. Z. Xu, S. C. Zhang, Z. Kang, Y. Zhang, Chem. Soc. Rev. 2021, 50, 2696.

[152]

Y. Lin, Y. Li, X. Zhan, Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 4245.

[153]

C. B. Nielsen, S. Holliday, H. Y. Chen, S. J. Cryer, I. McCulloch, Acc. Chem. Res. 2015, 48, 2803.

[154]

A. Mishra, P. Bauerle, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2020, 2012, 51.

[155]

G. Zhang, J. Zhao, P. C. Y. Chow, K. Jiang, J. Zhang, Z. Zhu, J. Zhang, F. Huang, H. Yan, Chem. Rev. 2018, 118, 3447.

[156]

P. Cheng, G. Li, X. Zhan, Y. Yang, Nat. Photonics 2018, 12, 131.

[157]

T.-H. Han, J.-W. Lee, C. Choi, S. Tan, C. Lee, Y. Zhao, Z. Dai, N. De Marco, S.-J. Lee, S.-H. Bae, Y. Yuan, H. M. Lee, Y. Huang, Y. Yang, Nat. Commun. 2019, 10, 520.

[158]

P. Zhang, J. Si, F. Wang, C. Jia, Y. Chens, Sol. Energy 2021, 225, 211.

[159]

Y. Yang, J. Wu, X. Wang, Q. Guo, X. Liu, W. Sun, Y. Wei, Y. Huang, Z. Lan, M. Huang, J. Lin, H. Chen, Z. Wei, Adv. Mater. 2020, 32, 1904347.

[160]

X. Zheng, Y. Hou, C. Bao, J. Yin, F. Yuan, Z. Huang, K. Song, J. Liu, J. Troughton, N. Gasparini, C. Zhou, Y. Lin, D.-J. Xue, B. Chen, A. K. Johnston, N. Wei, M. N. Hedhili, M. Wei, A. Y. Alsalloum, P. Maity, B. Turedi, C. Yang, D. Baran, T. D. Anthopoulos, Y. Han, Z.-H. Lu, O. F. Mohammed, F. Gao, E. H. Sargent, O. M. Bakr, Nat. Energy 2020, 5, 131.

[161]

Y. Zhou, Y. Yin, X. Zuo, L. Wang, T.-D. Li, Y. Zhou, N. P. Padture, Z. Yang, Y. Guo, Y. Xue, K. Kisslinger, M. Cotlet, C.-Y. Nam, M. H. Rafailovich, Chem. Mater. 2020, 32, 5104.

[162]

P. Qin, T. Wu, Z. Wang, L. Xiao, L. Ma, F. Ye, L. Xiong, X. Chen, H. Li, X. Yu, G. Fang, Adv. Funct. Mater. 2020, 30, 1908408.

[163]

P. You, G. Tang, J. Cao, D. Shen, T.-W. Ng, Z. Hawash, N. Wang, C.-K. Liu, W. Lu, Q. Tai, Y. Qi, C.-S. Lee, F. Yan, Light-Sci Appl. 2021, 10, 68.

[164]

X. Yang, W. Zhao, M. Li, L. Ye, P. Guo, Y. Xu, H. Guo, H. Yu, Q. Ye, H. Wang, D. Harvey, D. Shchukin, M. Feng, T. C. Sum, H. Wang, Adv. Funct. Mater. 2022, 32, 2112388.

[165]

C. Wu, Y. Liu, H. Liu, C. Duan, Q. Pan, J. Zhu, F. Hu, X. Ma, T. Jiu, Z. Li, Y. Zhao, J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 10016.

[166]

J. H. Zhao, X. Mu, L. Wang, Z. Fang, X. Zou, J. Cao, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2022, 61, e202116308.

[167]

C. Zhu, X. Niu, Y. Fu, N. Li, C. Hu, Y. Chen, X. He, G. Na, P. Liu, H. Zai, Y. Ge, Y. Lu, X. Ke, Y. Bai, S. Yang, P. Chen, Y. Li, M. Sui, L. Zhang, H. Zhou, Q. Chen, Nat. Commun. 2019, 10, 815.

[168]

H. Wang, C. Zhu, L. Liu, S. Ma, P. Liu, J. Wu, C. Shi, Q. Du, Y. Hao, S. Xiang, H. Chen, P. Chen, Y. Bai, H. Zhou, Y. Li, Q. Chen, Adv. Mater. 2019, 31, e1904408.

[169]

X. Hu, C. Zhu, W. Zhang, H. Wang, J. Wang, F. Ren, R. Chen, S. Liu, X. Meng, J. Zhou, Y. Pan, X. Tian, D. Sun, S. Zhang, Y. Zhang, Z. Liu, Q. Chen, W. Chen, Nano Energy 2022, 101, 107594.

[170]

C. Shi, Q. Song, H. Wang, S. Ma, C. Wang, X. Zhang, J. Dou, T. Song, P. Chen, H. Zhou, Y. Chen, C. Zhu, Y. Bai, Q. Chen, Adv. Funct. Mater. 2022, 32, 2201193.

[171]

Y. Zhao, P. Zhu, M. Wang, S. Huang, Z. Zhao, S. Tan, T.-H. Han, J.-W. Lee, T. Huang, R. Wang, J. Xue, D. Meng, Y. Huang, J. Marian, J. Zhu, Y. Yang, Adv. Mater. 2020, 32, 1907769.

[172]

M. Li, R. Sun, J. Chang, J. Dong, Q. Tian, H. Wang, Z. Li, P. Yang, H. Shi, C. Yang, Z. Wu, R. Li, Y. Yang, A. Wang, S. Zhang, F. Wang, W. Huang, T. Qin, Nat. Commun. 2023, 14, 573.

[173]

S. Wu, J. Zhang, M. Qin, F. Li, X. Deng, X. Lu, W. J. Li, A. K. Jen, Small 2023, 19, e2207189.

[174]

J. Cao, C. Li, X. Lv, X. Feng, R. Meng, Y. Wu, Y. Tang, J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 11577.

[175]

H. Liang, W. D. Wang, S. Mai, X. Lv, J. Fang, J. Cao, Chem. Eng. J. 2022, 429, 132405.

[176]

X. Wang, D. Liu, R. Liu, X. Du, B. Zhang, X. Sun, C. Chen, Z. Li, Q. Zhao, Z. Shao, X. Wang, G. Cui, S. Pang, Adv. Energy Mater. 2023, 13, 2203635.

[177]

L. Zhu, H. Cao, C. Xue, H. Zhang, M. Qin, J. Wang, K. Wen, Z. Fu, T. Jiang, L. Xu, Y. Zhang, Y. Cao, C. Tu, J. Zhang, D. Liu, G. Zhang, D. Kong, N. Fan, G. Li, C. Yi, Q. Peng, J. Chang, X. Lu, N. Wang, W. Huang, J. Wang, Nat. Commun. 2021, 12, 5081.

[178]

P. Shi, Y. Ding, B. Ding, Q. Xing, T. Kodalle, C. M Sutter-Fella, I. Yavuz, C. Yao, W. Fan, J. Xu, Y. Tian, D. Gu, K. Zhao, S. Tan, X. Zhang, L. Yao, P. J. Dyson, J. L. Slack, D. Yang, J. Xue, M. K. Nazeeruddin, Y. Yang, R. Wang, Nature 2023, 620, 323.