研究目的
研究非吸湿性F4-TCNQ掺杂TFB作为空穴传输材料对钙钛矿太阳能电池效率和稳定性的影响。
研究成果
将F4-TCNQ作为HTM掺入TFB中可显著提升PSCs的PCE和稳定性,在环境条件下10天后仍保持初始效率的80%,并实现17.46%的PCE。该策略为开发高效稳定的钙钛矿光电器件提供了可行途径。
研究不足
该研究聚焦于对比F4-TCNQ掺杂的TFB与LiTFSI+TBP掺杂的Spiro-OMeTAD及TFB,但未探究其他潜在掺杂剂或空穴传输材料。未研究环境条件下超过10天的长期稳定性。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用常规太阳能电池结构,以F4-TCNQ掺杂的TFB作为空穴传输层(HTL)。性能与使用LiTFSI+TBP掺杂Spiro-OMeTAD和LiTFSI+TBP掺杂TFB作为HTL的器件进行对比。
2:样品选择与数据来源:
钙钛矿溶液由碘化铅和碘化甲脒制备而成。空穴传输层通过F4-TCNQ掺杂TFB、LiTFSI+TBP掺杂以及Spiro-OMeTAD掺杂LiTFSI+TBP制备。
3:实验设备与材料清单:
材料包括PbI?、MAI、F4-TCNQ、TFB、Spiro-OMeTAD等;设备包括扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见分光光度计、Keithley 2400仪器、紫外光电子能谱(UPS)、光致发光光谱仪(PL)、时间分辨光致发光光谱仪(TRPL)及电化学阻抗谱(EIS)测量系统。
4:实验步骤与操作流程:
器件在FTO/玻璃衬底上制备,以TiO?作为电子传输层(ETL),随后沉积钙钛矿层并涂覆空穴传输层。
5:数据分析方法:
通过J-V曲线、EQE光谱、PL与TRPL分析、UPS用于能级对齐评估,以及EIS分析载流子传输与复合动力学来评价性能。
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Spiro-OMeTAD
Borun New Material Technology Limited
Hole transport material
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TFB
American Dye Source, Inc.
Hole transport material
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F4-TCNQ
Sigma-Aldrich
p-type dopant
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PbI2
Sigma-Aldrich
Perovskite precursor
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MAI
Sigma-Aldrich
Perovskite precursor
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