发布日期：2026-05-29 18:31 点击次数：192
在对界面材料、钙钛矿因素和器件结构进行了大王人优化之后，单结钙钛矿太阳能电板 (PSC) 的功率转机后果 (PCE) 已跳跃 25%。在单片硅基串联太阳能电板中，带隙可调的钙钛矿半导体也完满了大于 30% 的高后果。为了普及掺杂后果，东谈主们进行了各式尝试，通过合理打算取代的离子掺杂剂，如金属盐、解放基阳离子和路易斯酸。然而，这些添加剂仍然会对薄膜的厚实性产生不利影响，其在 PSC 中的性能仍然过期于 LiTFSI。为了幸免掺杂有机薄膜中出现相辩认温和，掺杂先行者体中应严格铲除离子和蒸发性物资，以完满令东谈主自在的组分相容性，而分子掺杂不错完满这少量。最初，排斥离子掺杂故意于减弱搬动引起的结构变形，阻挠 HTL 的电性能退化。其次，分子搀杂物中因素的高度均匀性故意于器件中的电荷传输和网罗。第三，有机材料的疏水性故意于扎眼水分干预，从而普及 HTL 攻击保护的有用性。在以往的究诘中，东谈主们在真空和溶液措置 HTL 中探索了各式基于四氰基二甲烷（TCNQ）繁衍物的分子掺杂剂，如 F4TCNQ、F6TCNQ等。然而，这些掺杂剂大多显现出肖似的局限性，即器件后果较低（<20%），这是为获取器件寿命而作念出的量度。天然仍是建设出一些用于 PSC 的无掺杂 HTM，但它们大多遭受材料老本高或器件性能不睬念念的问题。因此uG环球娱乐城，攻击需要从根底上了解分子掺杂的机理，并优化掺杂建设，以获取高效厚实的 HTL。
www.bettingkingzonehome.com来自厦门大学的学者政策性地引入了一种简单有用的分子植入扶直序贯掺杂（MISD）举止，以调遣有机薄膜的空间掺杂均匀性，并制造出全蒸发的斯派罗-OMeTAD 层，FanDuel从而完满无相辩认的 HTL，同期具有高分子密度、均匀的掺杂因素和优异的光电特点。由此产生的基于 MISD 的器件达到了创记载的 23.4% 功率转机后果 (PCE)，在通盘采取蒸发 HTL 的 PSC 中达到了最高值。同期，未封装器件的厚实性也大大普及，在空气中使命 5200 小时，在光照下以最大功率点使命 3000 小时，仍能保合手 90% 以上的启动 PCE。关连著述以“Sequential Molecule-Doped Hole Conductor to Achieve >23% Perovskite Solar Cells with 3000-Hour Operational Stability”标题发表在Advanced Materials。
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皇冠分红https://doi.org/10.1002/adma.202303692
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图 1. A) 螺-OMeTAD、LiTFSI 和 tBP的化学结构。带有离子掺杂的溶液法螺-OMeTAD 的时弊。B)采取不同真空千里积技巧制造 HTL 的历程uG环球娱乐城，包括遗弃、SD 和 MISD。C) 应用 MISD 技巧蒸发 HTL 的完好器件图像，以及遗弃、SD 和 MISD 薄膜中的掺杂机制暗示图。
图 2. 基于 A) 对照组、B) SD 和 C) MISD 的不同 HTL 的傅立叶变换红外图谱。D) 对照组、标清组和基于 MISD 的 HTL 的傅立叶变换红外光谱。E) 对照组、标清组和基于 MISD 的HTL 的紫外-可见收受光谱。F) 从 UPS 索要的不同蚀刻深度薄膜的 HOMO 值。G) 基于 SD 和 MISD HTL 的钙钛矿薄膜的 TOF-SIMS 深度弧线。H) 不同刻蚀深度的 SD 和基于 MISD 的 HTL 中 F 散播的相应 TOF-SIMS 层析图。
图 3. 基于 A) 对照组、B) SD 和 C) MISD 的不同 HTL 的钙钛矿薄膜的 C-AFM 图像。D) 基于遗弃、SD 和 MISD 的 HTL 的名义电位弧线。E) 遗弃型和基于 MISD 的 HTL 的空穴搬动率随温度变化的 ln(μ0) 与 T-2 线路方法。G)在 ITO 上涂覆 0-0.2 mmol mL-1FAI 溶液后的对照型、H) MISD 型和 I) SP 型 HTL 的电导率变化（插图：不同 FAI 浓度 HTL 的 I-V 弧线）。
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图 4. 基于 A) SP 和 C) MISD 的老化HTL 的 SKPM 收尾。B) SP 和 D) MISD 薄膜的名义电位弧线。基于 E) 老化 SP 和 G) 老化 MISD 的 HTL 的 C-AFM 收尾。F) 老化的 SP 和 H) 老化的 MISD 薄膜的名义电导率弧线。银负极和 HTL 在 80% 相对湿度的环境要求下抛弃 1500 小时后的扫描电镜图像：I) 基于 SP 的器件中的银负极；J) 基于SP 的器件中的 HTL；K) 基于 MISD 的器件中的银负极；L) 基于MISD 的器件中的 HTL。M) SP 和 N) MISD 器件的银负极和 HTL 在 80 ℃ 热退火 2 小时后的扫描电镜图像。O) SP 和 P) MISD 柔性器件中的 HTL 在逶迤 1000 次后的扫描电镜图像。
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图 5. A) ITO/SnO2/perovskite/Spiro-OMeTAD/F4TCNQ /Au 器件结构。B) 采取不同 HTL 的器件的光伏性能比拟。C) 基于 FA0.9MA0.03Cs0.07PbBr0.24I2.76钙钛矿的不同 HTL 的优化器件的 J-V 特点。D) 基于 Rb0.05FA0.95PbI3钙钛矿的不同 HTL 的优化器件的 J-V 特点。E) 基于 Rb0.05FA0.95PbI3钙钛矿的不同 HTL 器件的光伏性能比拟。F) 基于蒸发 HTL 的器件的代表性 PCE 统计数据。G) 基于柔性衬底的不同 HTL 的优化器件的 J-V 特点。(插图：基于不同HTL 的器件的 PCE 直方图以及基于柔性衬底的 MISD 器件相片）。H) 基于不同 HTL 的器件在空气要求下存储的平均 PCE 演变。
图 6. A) 基于不同 HTL 的器件在光浸泡历程中 PCE 的变化。B) 基于 SP 和 MISD 的未封装器件在相对湿度≈80% 的环境要求下储存的永久厚实性（注：PCE 代表光浸泡后的厚实后果）。C) 基于 SP、Control 和 MISD 的未封装器件在相对湿度≈30% 的干燥柜中储存的永久厚实性（注：PCE 代表光浸泡后的厚实后果）。D) 基于 SP 和 MISD 的未封装器件在氮气环境中 LED 照明下的永久运行厚实性。厚实性测试中使用的包光体因素基于 FA0.9MA0.03Cs0.07PbI2.76Br0.24。
本究诘建设了一种方便的 MISD 举止，用于热千里积基于 Spiro-OMeTAD 的 HTL。MISD 工艺能在搀杂薄膜中获取高度均匀的掺杂，从而有用普及薄膜的导电性、能级枚举和超卓的薄膜厚实性。因此，基于 MISD 的器件完满了 23.4% 的创记载 PCE，这是当今已报谈的使用通盘蒸发 HTL 的 PSC 的最高 PCE。此外，MISD故意于排斥后氧化和光浸泡历程，从而大大普及了器件的厚实性和可靠性。咱们的究诘收尾为分子掺杂机制提供了新的宗旨，并为制造高效厚实的有机 HTL 提供了一种方便的掺杂举止。（文：SSC）
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