在对界面材料、钙钛矿因素和器件结构进行了渊博优化之后，单结钙钛矿太阳能电板 (PSC) 的功率转机收尾 (PCE) 已超过 25%。在单片硅基串联太阳能电板中，带隙可调的钙钛矿半导体也罢了了大于 30% 的高收尾。为了升迁掺杂收尾，东谈主们进行了各式尝试，通过合理策动取代的离子掺杂剂，如金属盐、摆脱基阳离子和路易斯酸。但是，这些添加剂仍然会对薄膜的领路性产生不利影响，其在 PSC 中的性能仍然落伍于 LiTFSI。为了幸免掺杂有机薄膜中出现相永诀昂扬香港六合彩在线，掺杂先行者体中应严格捣毁离子和蒸发性物资，以罢了令东谈主清闲的组分相容性，而分子掺杂不错罢了这少量。最初，摈弃离子掺杂故意于削弱迁徙引起的结构变形，拦截 HTL 的电性能退化。其次，分子羼杂物中因素的高度均匀性故意于器件中的电荷传输和网罗。第三，有机材料的疏水性故意于驻防水分参预，从而升迁 HTL 斥逐保护的灵验性。在以往的连续中，东谈主们在真空和溶液经管 HTL 中探索了各式基于四氰基二甲烷（TCNQ）繁衍物的分子掺杂剂，如 F4TCNQ、F6TCNQ等。但是，这些掺杂剂大多显现出肖似的局限性，即器件收尾较低（<20%），这是为赢得器件寿命而作念出的衡量。天然还是建造出一些用于 PSC 的无掺杂 HTM，但它们大多遭受材料资本高或器件性能不睬念念的问题。因此，进军需要从根柢上了解分子掺杂的机理，并优化掺杂设立，以赢得高效领路的 HTL。
皇冠hg1088官方来自厦门大学的学者政策性地引入了一种简约灵验的分子植入赞助序贯掺杂（MISD）步调，以调遣有机薄膜的空间掺杂均匀性，并制造出全蒸发的斯派罗-OMeTAD 层，从而罢了无相永诀的 HTL，同期具有高分子密度、均匀的掺杂因素和优异的光电特质。由此产生的基于 MISD 的器件达到了创记录的 23.4% 功率转机收尾 (PCE)，在总共摄取蒸发 HTL 的 PSC 中达到了最高值。同期，未封装器件的领路性也大大升迁，在空气中使命 5200 小时，在光照下以最大功率点使命 3000 小时，仍能保抓 90% 以上的运转 PCE。有关著作以“Sequential Molecule-Doped Hole Conductor to Achieve >23% Perovskite Solar Cells with 3000-Hour Operational Stability”标题发表在Advanced Materials。
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https://doi.org/10.1002/adma.202303692
图 1. A) 螺-OMeTAD、LiTFSI 和 tBP的化学结构。带有离子掺杂的溶液法螺-OMeTAD 的舛错。B)摄取不同真空千里积时间制造 HTL 的经由，包括纵容、SD 和 MISD。C) 诈欺 MISD 时间蒸发 HTL 的竣工器件图像，以及纵容、SD 和 MISD 薄膜中的掺杂机制走漏图。
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图 2. 基于 A) 对照组、B) SD 和 C) MISD 的不同 HTL 的傅立叶变换红外图谱。D) 对照组、标清组和基于 MISD 的 HTL 的傅立叶变换红外光谱。E) 对照组、标清组和基于 MISD 的HTL 的紫外-可见招揽光谱。F) 从 UPS 索要的不同蚀刻深度薄膜的 HOMO 值。G) 基于 SD 和 MISD HTL 的钙钛矿薄膜的 TOF-SIMS 深度弧线。H) 不同刻蚀深度的 SD 和基于 MISD 的 HTL 中 F 溜达的相应 TOF-SIMS 层析图。
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图 3. 基于 A) 对照组、B) SD 和 C) MISD 的不同 HTL 的钙钛矿薄膜的 C-AFM 图像。D) 基于纵容、SD 和 MISD 的 HTL 的名义电位弧线。E) 纵容型和基于 MISD 的 HTL 的空穴迁徙率随温度变化的 ln(μ0) 与 T-2 走漏表情。G)在 ITO 上涂覆 0-0.2 mmol mL-1FAI 溶液后的对照型、H) MISD 型和 I) SP 型 HTL 的电导率变化（插图：不同 FAI 浓度 HTL 的 I-V 弧线）。
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图 4. 基于 A) SP 和 C) MISD 的老化HTL 的 SKPM 收尾。B) SP 和 D) MISD 薄膜的名义电位弧线。基于 E) 老化 SP 和 G) 老化 MISD 的 HTL 的 C-AFM 收尾。F) 老化的 SP 和 H) 老化的 MISD 薄膜的名义电导率弧线。银负极和 HTL 在 80% 相对湿度的环境条目下摈弃 1500 小时后的扫描电镜图像：I) 基于 SP 的器件中的银负极；J) 基于SP 的器件中的 HTL；K) 基于 MISD 的器件中的银负极；L) 基于MISD 的器件中的 HTL。M) SP 和 N) MISD 器件的银负极和 HTL 在 80 ℃ 热退火 2 小时后的扫描电镜图像。O) SP 和 P) MISD 柔性器件中的 HTL 在波折 1000 次后的扫描电镜图像。
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图 5. A) ITO/SnO2/perovskite/Spiro-OMeTAD/F4TCNQ /Au 器件结构。B) 摄取不同 HTL 的器件的光伏性能比拟。C) 基于 FA0.9MA0.03Cs0.07PbBr0.24I2.76钙钛矿的不同 HTL 的优化器件的 J-V 特质。D) 基于 Rb0.05FA0.95PbI3钙钛矿的不同 HTL 的优化器件的 J-V 特质。E) 基于 Rb0.05FA0.95PbI3钙钛矿的不同 HTL 器件的光伏性能比拟。F) 基于蒸发 HTL 的器件的代表性 PCE 统计数据。G) 基于柔性衬底的不同 HTL 的优化器件的 J-V 特质。(插图：基于不同HTL 的器件的 PCE 直方图以及基于柔性衬底的 MISD 器件相片）。H) 基于不同 HTL 的器件在空气条目下存储的平均 PCE 演变。
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图 6. A) 基于不同 HTL 的器件在光浸泡经由中 PCE 的变化。B) 基于 SP 和 MISD 的未封装器件在相对湿度≈80% 的环境条目下储存的恒久领路性（注：PCE 代表光浸泡后的领路收尾）。C) 基于 SP、Control 和 MISD 的未封装器件在相对湿度≈30% 的干燥柜中储存的恒久领路性（注：PCE 代表光浸泡后的领路收尾）。D) 基于 SP 和 MISD 的未封装器件在氮气环境中 LED 照明下的恒久运行领路性。领路性测试中使用的包光体因素基于 FA0.9MA0.03Cs0.07PbI2.76Br0.24。
监管本连续建造了一种便捷的 MISD 步调，用于热千里积基于 Spiro-OMeTAD 的 HTL。MISD 工艺能在羼杂薄膜中赢得高度均匀的掺杂，从而灵验升迁薄膜的导电性、能级陈列和不凡的薄膜领路性。因此，基于 MISD 的器件罢了了 23.4% 的创记录 PCE，这是现在已报谈的使用总共蒸发 HTL 的 PSC 的最高 PCE。此外，MISD故意于摈弃后氧化和光浸泡经由，从而大大升迁了器件的领路性和可靠性。咱们的连续收尾为分子掺杂机制提供了新的主张，并为制造高效领路的有机 HTL 提供了一种便捷的掺杂步调。（文：SSC）
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