JACS: 氟化钝化剂和空穴传输掺杂剂实现稳定的钙钛矿太阳能电池
坡肉先生 坡肉先生 2021-02-19

长期耐用性对于钙钛矿太阳能电池(PSC)的商业化至关重要。钙钛矿的离子特性和用于空穴传输层(HTL)的常用添加剂(如双(三氟甲磺酰基)酰亚胺锂(Li-TFSI)和叔丁基吡啶(tBP))的亲水性使PSC容易受潮,损害其长期稳定性。瑞士洛桑联邦理工学院Michael Grätzel,Yameng Ren,Yuhang Liu和天津大学Xianggao Li等人介绍了一种三氟甲基化策略,以克服这一缺点并提高PSC的太阳能到电的转换效率(PCE)。

 

本文要点:

1)首先使用4-(三氟甲基)苄基碘化铵(TFMBAI)作为减少界面缺陷的两亲改性剂,并使用4-(三氟甲基)吡啶(TFP)作为增强HTL疏水性的添加剂。用TFMBAI对三阳离子钙钛矿进行表面处理在很大程度上抑制了非辐射载流子的复合,将PCE从20.9%提高到23.9%并抑制了回滞现象,同时在HTL中添加TFP增强了PCS的耐湿性,同时保持了其高PCE。

2)利用两种氟甲基化改性剂的组合产生的协同效应,实现了基于TFMBAI/TFP的高效PSC,具有出色的操作稳定性和耐湿性,在最大功率点跟踪500小时后,其初始效率可保持96%以上。在标准太阳光照射下,在环境条件下相对湿度60–70%暴露1100 h后,保持其初始效率的97%。

 


 

Synergistic Effect of Fluorinated Passivator and Hole Transport Dopant Enables Stable Perovskite Solar Cells with an Efficiency Near 24%,J. Am. Chem. Soc. 2021

https://doi.org/10.1021/jacs.0c12802

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.0c12802


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