通过消除钙钛矿吸光层中的缺陷位点可以改善太阳能电池的工作效率。比如，在钙钛矿吸光层中加入CdS能够抑制缺陷，加入KI能够消除回滞现象。还有一些研究通过改善晶体质量，缓解晶体应变等提升太阳能电池的工作效率。最近，人们发现NaF能应用于消除钙钛矿中的缺陷位点，并阻止卤原子迁移。

电荷传输层中的掺杂能够提升电荷在电子传输层（Charge transport layer, CTL）中的传输效果，目前开发了多种多样的掺杂剂。比如Li-TFSI是一种广泛应用的传输层掺杂剂。但是，Li⁺离子非常容易迁移至钙钛矿层中，并导致钙钛矿太阳能电池功率的降低（Chem. Mater. 2015, 27, 562-569；Chem. Rev. 2018, 119, 3418-3451；ACS Appl. Mater. Interfaces 2018, 10, 16225-16230 ）。太阳能电池中的玻璃存在Si，Na，Ca，Mg，Al等金属离子，会在煅烧或老化步骤中在太阳能电池中迁移。目前，钙钛矿太阳能电池中无法完全解决Li⁺迁移的问题。因此，研究者期望找到一种解决该问题的方案。韩国化学技术研究所发展了一种在电荷传输层中加入Na-TSFI作为传输层掺杂剂的策略，该策略能够提高电池的工作稳定性和工作效率，作者对其中的机理和工作性能进行了研究。

本文要点：

(1）制作了基于FTO/mesoporous-TiO₂/Perovskite/Spiro-OMeTAD/Au的电池，在电子传输层和空穴传输层中加入Na-TSFI后，电池的工作效率提升至22.4 %。加入Na-TSFI的太阳能电池在45 ^oC实现了连续工作500 h，能保持80 %的工作效率。对Li-TSFI和Na-TSFI不同掺杂量（1~5 mol %）进行了电池效率的测试。通过飞行质谱方法对太阳能电池中的各种离子（Li，Na，Br，I，S，Sn，Pb）的浓度进行测试，通过溅射太阳能电池的方法测试了电池的不同深度中各种离子的分布情况。并且，对Li，Na的浓度在太阳照射工作500小时前后的具体变化进行了测试。根据测试结果，在太阳照射工作后，Na离子从电荷传输层中传输到钙钛矿吸光层中。

(2）在钙钛矿吸光层中加入NaI，电池的工作效率仅有少量降低。制作了在太阳能电池中加入Li-TSFI的对比器件，在钙钛矿吸光层中加入Li会导致工作效率大幅度降低，并且加入Li的太阳能电池在潮湿气氛和光照作用下会加速损毁。

参考文献

Su-Mi Bang; Seong Sik Shin; Nam Joong Jeon; Young Yun Kim; Geunjin Kim; Tae-Youl Yang*; Jangwon Seo*

Defect-tolerant sodium-based dopant in charge transport layers for highly efficient and stable perovskite solar cells

ACS Energy Lett. 2020, XXXX, XXX, XXX-XXX，DOI: 10.1021/acsenergylett.0c00514

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsenergylett.0c00514