尽管基于溶液处理的掺杂 Spiro-OMeTAD 的空穴传输层 (HTL) 因其在 n-i-p 钙钛矿太阳能电池 (PSC) 中的卓越性能而非常受欢迎和有效,但其可扩展应用仍然因化学稳定性差和可扩展性不满意。从本质上讲,离子盐的挥发性成分和吸湿性通常会导致形态变形,从而降低器件效率和稳定性。
在此,厦门大学Jinbao Zhang,广东工业大学Xiaoli Zhang战略性地引入一种简单有效的分子注入辅助顺序掺杂(MISD)方法来调节有机薄膜的空间掺杂均匀性,并制造所有蒸发的Spiro-OMeTAD层,其中实现了无相分离的HTL,同时具有高分子密度、均匀的掺杂成分和优异的光电特性。
文章要点
1)由此产生的基于 MISD 的器件达到了创纪录的 23.4% 的功率转换效率 (PCE),这是所有采用蒸发式 HTL 的 PSC 中报道的最高值。
2)同时,未封装的器件在空气中保持 90% 以上的初始 PCE 达 5200 小时,并在照明下以最大功率点工作 3000 小时后,稳定性显着增强。
该方法提供了一种简便的方法来制造坚固可靠的 HTL,从而开发高效稳定的钙钛矿太阳能电池。
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Guozheng Du, et al, Sequential molecule-doped hole conductor to achieve >23% perovskite solar cells with 3000-hour operational stability, Adv. Mater. 2023
DOI: 10.1002/adma.202303692.
https://doi.org/10.1002/adma.202303692