大多数高效钙钛矿太阳能电池(PSC)都是基于掺杂的螺-MeOTAD作为空穴传输层。化学通式为 LiN(SO2CnF2n+1)2(对于 LiFSI、LiTFSI 和 LiPFSI,n = 0、1 和 2)的磺酰亚胺锂是候选掺杂剂。尽管通常使用 LiTFSI,但有人认为,由于氟取代度较高,LiPFSI的功率转换效率 (PCE) 优于LiTFSI。成均馆大学Nam-Gyu Park等人研究了氟取代量对光伏性能的影响。
本文要点:
1)四位不同的研究人员独立制造了PSC,这表明 PCE 按以下顺序最高,LiTFSI ≈ LiFSI > LiPFSI。
2)LiPFSI相对较低的性能归因于界面问题和聚集体形成导致膜不均匀,这与全氟化增加的疏水性和疏油性有关。
3)然而,LiFSI由于疏水性较低而具有较差的水分稳定性。研究人员得出的结论是,由于中等疏水性,LiTFSI在效率和稳定性方面是研究候选者中合适的掺杂剂。
Seul-Gi Kim,et al. Effect of Fluorine Substitution in a Hole Dopant on the Photovoltaic Performance of Perovskite Solar Cells, ACS Energy Lett. 2022, 7, 741–748
https://doi.org/10.1021/acsenergylett.1c02807
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsenergylett.1c02807