用于制备高效稳定钙钛矿太阳能电池的新型spiro-OMeTAD添加剂（英文）

作者：林志鹏; 李静; 李恒毅; 貊艳平; 潘俊烨; 王超; 张晓俐; 卜童乐^*; 钟杰; 程一兵; 黄福志^*

来源：Science China-Materials, 2021, 64(12): 2915-2925.

作为最常用的空穴传输材料, spiro-OMeTAD在正式结构的高效钙钛矿太阳能电池(PSCs)中起着重要作用.一般来说, spiroOMeTAD是基于卤素溶剂氯苯制备的,并且需要离子型添加剂(LiTFSI)来提高其导电性和空穴迁移率.然而,这种卤素溶剂并不环保,而且普遍使用的Li-TFSI会影响PSCs的稳定性.在此,我们针对spiro-OMeTAD开发出一种新型的p型添加剂(双氟磺酰亚胺钾, KFSI)并且以无卤素溶剂四氢呋喃作溶剂将其应用于PSCs器件.通过该方法制备的spiro-OMeTAD薄膜具有更高的空穴迁移率、载流子浓度以及导电性.同时,由空穴传输层引入的钾离子可以扩散到钙钛矿表面使界面缺陷得到钝化.因此,基于K-spiro薄膜的钙钛矿太阳能电池获得了21.02%的最高光电转化效率并且无迟滞现象存在,而且电池器件的光照稳定性和环境稳定性显著提高.这项工作为通过替换空穴传输材料的添加剂实现无迟滞、高效稳定的PSCs提供了新的策略.

• 单位
  武汉理工大学; 郑州大学; 材料复合新技术国家重点实验室