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華北電力Angew：有機空穴傳輸層中的級聯(lián)反應(yīng)實現(xiàn)高效鈣鈦礦太陽能電池

發(fā)表時間：2024-03-26 16:25

主要內(nèi)容

摻雜有機空穴傳輸層（HTL）對于實現(xiàn)高效鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）至關(guān)重要。然而，傳統(tǒng)的摻雜策略是一個耗時且依賴于環(huán)境的氧化過程，這阻礙了PSCs的技術(shù)升級和商業(yè)化。

在這篇文章中，華北電力大學(xué)李美成教授團隊提出了一種新策略，通過在傳統(tǒng)摻雜的Spiro-OMeTAD中引入級聯(lián)反應(yīng)，可以同時實現(xiàn)鈣鈦礦在有機HTL中的快速氧化并克服4-tert-butylpyridine (tBP)侵蝕。利用理想的摻雜劑碘苯二乙酸作為引發(fā)劑，可以在沒有環(huán)境空氣參與的情況下與Spiro快速有效地生成Spiro?+自由基，并產(chǎn)生碘苯（DB）副產(chǎn)物。

DB可以通過鹵素鍵與tBP配位，形成tBP-DB復(fù)合物，從而**限度地減少tBP對鈣鈦礦的持續(xù)侵蝕。基于上述級聯(lián)反應(yīng)，得到基于Spiro的PSCs PCE為25.76%（認證為25.38%）。這種新的HTL氧化過程對環(huán)境依賴性較小，并產(chǎn)生具有更高再現(xiàn)性的PSCs。此外，基于PTAA的PSCs獲得了23.76%的PCE，證明了該摻雜策略在有機HTL上的優(yōu)異適用性。

文獻信息

Cascade Reaction in Organic Hole Transport Layer Enables Efficient Perovskite Solar Cells

Zhineng Lan, Hao Huang, Shuxian Du, Yi Lu, Changxu Sun, Yingying Yang, Qiang Zhang, Yi Suo, Shujie Qu, Min Wang, Xinxin Wang, Luyao Yan, Peng Cui, Zhiguo Zhao, Meicheng Li*

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