对于钙钛矿太阳能电池(PVSC)的商业化,非常需要低成本,高效的无掺杂剂的空穴传输材料(HTM)。华中科技大学Zhong’an Li和香港城市大学Zonglong Zhu等人开发了一条简便的合成路线,以二氰基荧蒽为主要中间体,以较低的实验室合成成本制备两种新型D-A-D型HTM(BTF5和BTF6),用于钙钛矿太阳能电池。
主要内容:
1)供体亚基的合理结构修饰使得光物理,电荷传输性质和最终HTM的最终器件性能得到了显著优化。与具有对甲氧基取代的BTF5相比,具有间甲氧基取代的BTF6与钙钛矿具有更高的能级匹配,并且空穴迁移率大大提高,因此,与在倒置PVSC中的无掺杂HTM相比,器件效率显著提高,BTF6的效率为20.34%。 BTF5为11.42%。
2)另外,发现在BTF5上面的钙钛矿膜的结晶度较差是其装置效率较差的另一个主要原因。进一步证明了BTF6可以用于制造无掺杂的柔性PVSC,从而实现超过18%PCE,这是基于小分子HTM的柔性器件的最高值,甚至可以媲美自掺杂的PEDOT:PSS的最佳PCE。
Xinyu Yu et al. Dopant-free Dicyanofluoranthene-based Hole Transporting Material with Low Cost Enables Efficient Flexible Perovskite Solar Cells,Nano Energy,2020.
DOI: 10.1016/j.nanoen.2020.105701
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S221128552031274X