【摘 要】
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钙钛矿中缺陷态的存在增加了载流子的复合几率,从而降低了器件的稳定性并限制了性能的进一步提高.研究表明,硫原子可以充当路易斯碱,从而有效地钝化钙钛矿中未配位的pb2+缺陷.因此,基于我们前期的OMe-TATPyr分子,设计合成了一类基于芘的富硫二维共轭小分子(SMe-TATPyr).在钙钛矿层和spiro-OMeTAD之间引入了一层超薄的SMe-TATPyr(＜5 nm),器件的平均效率(PCE)从
【出 处】
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第八届新型太阳能材料科学与技术学术研讨会
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钙钛矿中缺陷态的存在增加了载流子的复合几率,从而降低了器件的稳定性并限制了性能的进一步提高.研究表明,硫原子可以充当路易斯碱,从而有效地钝化钙钛矿中未配位的pb2+缺陷.因此,基于我们前期的OMe-TATPyr分子,设计合成了一类基于芘的富硫二维共轭小分子(SMe-TATPyr).在钙钛矿层和spiro-OMeTAD之间引入了一层超薄的SMe-TATPyr(＜5 nm),器件的平均效率(PCE)从19.8％提升到21.7％,最佳PCE从20.4％提升到22.3％.光伏性能的提高可以归因于更匹配的界面能级和缺陷钝化.由于SMe-TATPyr比spiro-OMeTAD具有更深的HOMO能级,与钙钛矿的价带更加匹配,可以有效降低能量损失,提高器件开路电压.同时,SMe-TATPyr中的S原子可以通过Pb-S相互作用有效钝化钙钛矿中未配位的Pb2+缺陷,从而降低界面缺陷复合.此外,我们还将SMe-TATPyr掺杂到空穴传输材料P3HT中诱导调控分子排布,提高了材料的载流子迁移率.结合SMe-TATPyr的缺陷钝化作用,基于非掺杂P3HT/SMe-TATPyr的CsPbI2Br器件可以实现16.93％的效率,开路电压Voc为1.38V.未封装器件在空气环境以及85℃下具有良好的稳定性.
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