钙钛矿太阳能电池 (PSC) 由于其高效和低成本的制造,将对光伏产业产生深远的影响。作为高效 PSC 的关键组成部分,空穴传输层 (HTL) 可以选择性地从钙钛矿吸收体收集光生载流子,并防止界面处的电荷复合。然而,主流的有机HTL通常需要多步合成和吸湿性掺杂剂,这极大地限制了PSC的实际应用。华东理工大学Hua Gui Yang和Shuang Yang等人提出了一种由窄带隙氧化物(例如 Co3O4、NiO、CuO、Fe2O3 和 MnO2)和宽带隙 SrCO3含氧盐组成的自组织渗透结构,作为PSC的有效HTL。
本文要点:
1)双相的渗透提供了纳米级的空穴传输路径和优化的界面能带排列,与单相 HTL 相比,能够显著改善电荷收集能力。因此,基于 Co3O4-SrCO3 的器件的功率转换效率可达 21.84%,明显高于基于 SrCO3 的器件的 8.08%和基于Co3O4 的器件的15.47%的性能,没有明显的滞后现象。该工作通过使用渗透材料在 PSC 中进行有效的电荷传输和收集,可适用于广泛的光电薄膜器件。
Ge, B., Zhou, Z. R., Wu, X. F., Zheng, L. R., Dai, S., Chen, A. P., Hou, Y., Yang, H. G., Yang, S., Self-Organized Co3O4-SrCO3 Percolative Composites Enabling Nanosized Hole Transport Pathways for Perovskite Solar Cells. Adv. Funct. Mater. 2021, 2106121. https://doi.org/10.1002/adfm.202106121