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強n型鈣鈦礦層對于在p-i-n太陽能電池中實現高開路電壓（V_OC）和功率轉換效率（PCE）至關重要，因為弱n型鈣鈦礦會導致V_OC的損失，而p型鈣鈦礦含有大量電子陷阱，會導致嚴重的載流子復合。近日，南昌大學胡笑添、廣西大學鄒炳鎖、劉燾、暨南大學麥耀華設計了三種不同尺寸的苝二亞胺（PDI）基小分子摻雜劑，包括1D-PDI、2D-PDI和3D-PDI，以生產n型鈣鈦礦。

本文要點：

1) 含有硒原子的PDI基分子具有很強的供電子能力，有效擴大了鈣鈦礦內的準費米能級分裂。此外，PDI分子可以通過其共軛骨架覆蓋鈣鈦礦晶體的表面形成晶格籠，從而鈍化陷阱態，提高n摻雜效率，以及鈣鈦礦和相關器件的穩定性。

2) 添加2D-PDI后，小面積太陽能電池的PCE為26.06%，V_OC為1.18V，填充系數為87.23%。此外，剛性和柔性鈣鈦礦太陽能模塊分別產生了21.48%和20.71%的高PCE。

參考文獻：

Cong Liu et.al Dimensional Regulation of Organic n-Type Dopants for Highly Efficient Perovskite Solar Cells and Modules Adv. Mater. 2025

DOI: 10.1002/adma.202417251

https://doi.org/10.1002/adma.202417251