雙（三氟甲烷）磺酰亞胺鋰鹽（Li-TFSI）和4-叔丁基吡啶（t-BP）共摻雜2,2′，7,7′-四（N，N-二對(duì)甲氧基苯胺）-9,9′-螺二芴（Spiro-OMeTAD）是一種非常經(jīng)典和占主導(dǎo)地位的空穴傳輸層（HTL），用于制造高效鈣鈦礦太陽(yáng)能電池（PSC）。然而，基于PSC的Spiro-OMeTAD通常表現(xiàn)出較差的穩(wěn)定性，這是由于易發(fā)生離子遷移的吸濕性Li TFSI、揮發(fā)性t-BP和在空氣中耗時(shí)的氧化。在此，陜西師范大學(xué)劉治科、段玉偉、西南科技大學(xué)趙廷興將疏水性1,2-雙（全氟吡啶-4-基）二硫烷（BPFPDS）用于優(yōu)化Spiro-OMeTAD。
本文要點(diǎn)：
1) BPFPDS和Li-TFSI之間的S-Li、F-Li和N-Li協(xié)同相互作用抑制了Li+離子的遷移，BPFPDS的疏水性平衡了Li-TFSI的濕度敏感性，從而防止了Li+離子和水分子腐蝕鈣鈦礦層。此外，BPFPDS和t-BP之間的F-N超分子相互作用限制了t-BP的揮發(fā)性，從而間接阻止了Li+離子的遷移。
2)因此，經(jīng)BPFPDS處理的CsPbI3 PSC產(chǎn)生了21.95%的效率和1.29V的開(kāi)路電壓（VOC）。經(jīng)BPFPDS-處理的器件在空氣中老化3000小時(shí)和在最大功率點(diǎn)跟蹤1200小時(shí)后分別保持了96%和98%的效率。
Zihao Fan et.al High Open-Circuit Voltage and Efficiency CsPbI3 Perovskite Solar Cells Achieved by Hole Transport Layer Modification Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202405360
https://doi.org/10.1002/aenm.202405360
