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π-共轭小分子促进高效钙钛矿生长与电荷提取，实现高性能光伏器件

DOI：10.1016/j.jpowsour.2019.227420 期刊：Journal of Power Sources 出版年份：2019 更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要： 一种π共轭小分子N,N'-双(萘-1-基)-N,N'-双(苯基)联苯胺(NPB)被引入倒置钙钛矿太阳能电池(PSCs)的聚(双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺)(PTAA)空穴传输层中。由于NPB与PTAA存在强π-π相互作用以及与CH3NH3+(MA+)的阳离子-π相互作用，该掺杂促进了更优的钙钛矿晶体生长。此外，NPB掺杂不仅改善了PTAA的润湿性并调控钙钛矿结晶形成更大晶粒尺寸，还将空穴传输层的价带能级推向更接近钙钛矿层。最终制备的PSCs实现了20.15%的光电转换效率(PCE)，短路电流密度(JSC)达22.60 mA/cm2，开路电压(VOC)为1.14 V。结果表明PTAA:NPB复合材料在制备高性能PSCs方面具有巨大潜力。
作者： Hui Liu，Hai-Rui Liu，Feng Yang，Ji-En Yang，Jian Song，Meng Li，Zhe Li，Wing Chung Tsoi，Martin Chinweokwu Eze，Zhi-Yong Liu，Heng Ma，Min Gao，Zhao-Kui Wang
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究在空穴传输层（PTAA）中掺杂π共轭小分子（NPB）对倒置钙钛矿太阳能电池（PSCs）性能的影响。

研究成果

在PTAA中掺杂NPB通过改善钙钛矿晶体生长、电荷提取和传输来提升倒置PSCs的性能，从而实现20.15%的高光电转换效率。该方法为提高光伏性能提供了一种简单高效的途径。

研究不足

该研究聚焦于NPB与PTAA的特定组合，最佳掺杂比例可能因不同材料或器件结构而异。工作条件下的长期稳定性有待进一步研究。

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