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具有强空穴提取能力的钙钛矿量子点用于高效无机薄膜太阳能电池
摘要： 无机半导体Sb2(S,Se)3具有合适的带隙、环境友好的元素组成和优异的稳定性，为下一代低成本太阳能电池提供了广阔前景。本研究证明钙钛矿量子点（包括CH3NH3PbBr3和CsPbBr3）可作为Sb2(S,Se)3太阳能电池中高效且空气稳定的空穴提取材料。通过对胶体量子点进行适当预处理，可获得25纳米厚、具有优异均匀性和电荷传输特性的量子点薄膜。光谱和光电化学分析表明，钙钛矿量子点能有效从Sb2(S,Se)3提取空穴并抑制载流子复合。该钙钛矿量子点/Sb2(S,Se)3异质结还建立了更高的内建电势，使开路电压显著提升。最终基于该异质结的器件将效率从4.43%提高到7.82%，据我们所知创造了Sb2(S,Se)3太阳能电池的新纪录。本研究展示了钙钛矿材料的另一种应用，并为提升Sb2(S,Se)3太阳能电池效率提供了实用策略。
关键词： 效率提升、无机薄膜太阳能电池、钙钛矿量子点、Sb2(S,Se)3、空穴提取
更新于2025-09-12 10:27:22
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基于苯并二噻吩-噻吩并吡咯二酮-噻吩并噻吩的随机共聚物空穴传输材料用于钙钛矿太阳能电池
摘要： 具有不同空穴提取能力的空穴传输材料（HTMs）对钙钛矿太阳能电池（PSCs）的效率起关键作用。此外，采用给体-受体（D-A）无规共聚物HTM以获得更深的HOMO能级，对PSCs的空穴提取和耐久性极为有利。基于此，本研究从聚({4,8-双[(2-乙基己基)氧基]苯并[1,2-b:4,5-b′]二噻吩-2,6-二基}{3-氟-2-[(2-乙基己基)羰基]噻吩并[3,4-b]噻吩二基})（PTB7）主链结构出发，开发了一种高溶解度的D-A型无规共聚苯并二噻吩-噻吩并吡咯二酮-噻吩并噻吩衍生物（RCP-BTT）HTM。合成的无掺杂RCP-BTT HTM因其与钙钛矿能级的高度兼容性，展现出比PTB7（-5.15 eV）更深的HOMO能级（-5.28 eV）。RCP-BTT的梯度带排列结构，在以含铯三元阳离子钙钛矿为吸光层的PSCs中实现了高效空穴提取，从而表现出优异的光伏性能。掺杂型RCP-BTT的开路电压（Voc=1.09 V）较母体PTB7（1.06 V）显著提升，最终效率达14.57%，高于PTB7的12.02%。总体而言，基于聚合物RCP-BTT HTM的PSC光伏性能提升，归因于其更深的HOMO能级和卓越的空穴提取能力。
关键词： 无规共聚物、能带排列、混合阳离子、空穴提取、钙钛矿太阳能电池
更新于2025-09-11 14:15:04