一种应用于钙钛矿太阳能电池的D-A-D型传输材料的合成及性能研究

作者：耿瑞琳; 冯文慧; Thomas T.Testoff; 刘东志; 汪天洋; 李巍; 王丽昌; 周雪琴^*

来源：化学工业与工程, 2021, 38(04): 13-24.

DOI：10.13353/j.issn.1004.9533.20200804

• 三苯胺
• 偶氮
• 合成
• 钙钛矿太阳能电池
• 电荷分离层

提高钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性是发展过程中的巨大挑战,通过引入添加剂、钝化剂、保护层等方法,在钙钛矿层和空穴传输层之间引入界面修饰层对界面传输进行改善,抑制电子和空穴复合,是提高钙钛矿太阳能电池效率和稳定性的有效手段。报道了一种具有较高载流子迁移率的顺式D-A-D (Donor-Acceptor-Donor)型三苯胺偶氮化合物(TPA)2Ab,将其用作钙钛矿层和Spiro-OMeTAD层之间的传输层,记为电荷分离层。电荷分离层的引入有效增加了空穴传输,抑制载流子复合,钝化了钙钛矿层表面陷阱;并通过掺杂碘化氢进一步优化了钙钛矿层表面形貌,降低了传输阻值。同没有电荷分离层的参比电池对比,发现有电荷分离层修饰的钙钛矿太阳能电池效率由14.24%提升至16.14%,提升近14%。同时,电荷分离层的引入可以减弱水氧对钙钛矿层的破坏,因此电池稳定性也得到显著提高,电池的效率依然保持在85.69%。

• 单位
  天津大学; 天津化学化工协同创新中心