博士研究生杨合一在Angew. Chem. Int. Ed.上发表研究论文
时间: 2023-12-08
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文章来源: 苏州大学可穿戴能源与智能光电器件实验室
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目前,使用对2,2',7,7'-四(N,N-二-对-甲氧基苯胺)-9,9'螺芴(Spiro-OMeTAD)进行掺杂的空穴传输层(HTLs)制备的钙钛矿太阳能电池(pero-SCs)拥有最高的光电转换效率(PCE)。然而,作为掺杂剂的双(三氟甲磺酰基)锂酰亚胺具有吸湿性,4-叔丁基吡啶具有挥发性,并且Spiro-OMeTAD需要在在空气中进行长时间氧化,这些问题阻碍了pero-SCs的商业化进程。
本文探索了一系列具有强氧化性和不同电子离域特性的单组分碘引发剂,在没有空气辅助的情况下精确调控Spiro-OMeTAD的氧化态,并对氧化机制得到了清晰的理解。二苯碘阳离子(IP+)中的碘(III)可以接受来自Spiro-OMeTAD的单个电子,由于其强氧化性而形成Spiro-OMeTAD·+。此外,由于强离域TFSI-与Spiro-OMeTAD·+在稳定的自由基复合物中配位,得到比原始Spiro-OMeTAD高30倍的空穴迁移率。此外,IP-TFSI引发剂促进了均匀且无针孔的Spiro-OMeTAD薄膜的生长。
基于这种氧化性HTLs的pero-SCs显示出25.16%的光电转换效率(0.062 cm2,认证效率为24.85%)和20.71%(15.03 cm2)以及显着的稳定性。
原文链接:https://doi.org/10.1002/anie.202316183