在PEAI表面处理的钙钛矿薄膜上使用双(三氟甲烷)磺酰亚胺锂盐和4-叔丁基吡啶掺杂的Spiro-OD空穴传输层一直主导着钙钛矿太阳能电池的创纪录效率。然而,不稳定的空穴传输层组合物和碘化物盐会导致器件严重退化。鉴于此,2022年9月23日苏州大学李耀文&杨甫&陈炜杰团队于AEM刊发成分调节剂掺杂Spiro-OD实现高效稳定的钙钛矿太阳能电池的研究成果,设计了一种空穴传输层成分调节剂Spiro-BD-2OEG,它包含类似Spiro-OD的主链、功能性吡啶单元和寡(乙二醇)链。这种精心设计的成分调节剂与Spiro-OD及其掺杂剂具有良好的混溶性,并通过弱键相互作用充当调理剂。因此,成分调节剂调节的空穴传输层显示出无针孔且光滑的形貌,具有增强的Spiro-OD有序性并提高了掺杂剂稳定性。此外,空穴传输层中的梯度分布成分调节剂可以缩小与钙钛矿价带的能级偏移。所得的钙钛矿太阳能电池表现出24.19%的优异效率,无需任何界面处理和较弱的尺寸依赖性。即使对于1.004 cm2的器件,也能获得22.63%的显著效率。重要的是,该策略显示出良好的通用性,并显著提高了基于经典掺杂Spiro-OD的钙钛矿太阳能电池的长期稳定性。
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