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AM:用于高效、稳定和自愈柔性钙钛矿太阳能电池的自由基p掺杂Spiro-OMeTAD

NavyLIu
2025-04-22


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Spiro-OMeTAD是高效稳定柔性钙钛矿太阳能电池(FPSC)的主要空穴传输材料(HTM)。然而,Spiro-OMeTAD中缓慢的氧化速率和在应力下对薄膜开裂的敏感性导致器件稳定性和效率降低。近日,赣南师范大学Gao Jinwei、华南师范大学Jiang Yue介绍了一种多功能新型自愈氮氧自由基单体4-[[5-1,2-二硫杂环戊烷-3-基)-1-氧代戊基]氨基]-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基(DT-TEMPO),以应对这些挑战。

本文要点:

1) DT-TEMPO一方面通过p掺杂Spiro-OMeTAD提高了空穴迁移率和电导率,另一方面通过优化的能级排列促进了从钙钛矿到Spiro-OMeToD的电荷转移过程。此外,DT-TEMPO通过引入动态断裂和重建二硫键,赋予Spiro-OMeTAD自愈能力。

2) 优化的钙钛矿太阳能电池实现了优异的功率转换效率,在刚性基板上为25.69%(认证为25.30%),在刚性微型模块上为21.23%,在柔性基板上为24.19%。此外,即使在20000次弯曲循环(r=6mm)后,具有DT-TEMPOFPSC仍保持了90%以上的初始效率,并通过自愈过程恢复到约95%的初始值。

参考文献:

Zhengchi Yang et.al Radical p-Doping Spiro-OMeTAD for Efficient, Stable and Self-Healing Flexible Perovskite Solar Cells Adv. Mater. 2025

DOI: 10.1002/adma.202417404

https://doi.org/10.1002/adma.202417404




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