近年来，平面p-i-n钙钛矿太阳能电池因其结构简单、可溶液加工、低温制备等优点引起了科研工作者的广泛关注。然而，在p型半导体（空穴传输层）上生长出的更偏p型钙钛矿薄膜，通常存在大量的缺电子缺陷，易产生严重的非辐射复合，限制界面处的抽提效率，致使其器件效率普遍低于n-i-p钙钛矿太阳能电池。基于此，苏州大学李耀文等人合成了两种n型有机分子（DMBI-2-Th和DMBI-2-Th-I）用作钙钛矿活性层的掺杂剂。通过实验和理论计算证明了n型有机分子可通过氢转移而形成具有较高单电子占轨道（SOMO）的自由基。因此，SOMO轨道上的电子很容易受热激活转移到钙钛矿（MAPbI₃）的导带中，从而实现n型掺杂，调节钙钛矿本体电子态。同时，碘离子的引入，掺杂剂DMBI-2-Th-I具有更强的掺杂能力，可以进一步提高对钙钛矿的n型掺杂程度。通过这一策略，不仅有效提高了钙钛矿整体的电子态浓度，降低了钙钛矿薄膜中电子陷阱密度，同时还改善了界面处电子的抽提能力。最终，DMBI-2-Th-I掺杂的钙钛太阳能电池的非辐射复合得到显著抑制，光伏性能得到了明显地提升。此外，器件在高湿度条件下的稳定性也得到显著改善。该工作首次报道了有机n型掺杂剂调控钙钛矿本体电子态的方法，为促进钙钛矿太阳能电池的发展开辟了新途径。

原文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202001788