开发具有高迁移率、长期稳定性和全面钝化的空穴传输材料对于同时提高钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性具有重要意义。鉴于此,2022年10月3日华南理工大学薛启帆&黄飞团队于AM刊发无掺杂二噻吩酰亚胺基聚合物空穴传输材料用于高效稳定钙钛矿太阳能电池的研究成果,由于良好的平面性和分子骨架的扩展共轭,成功开发了两种具有交替的苯并二噻吩(BDT)和二噻吩酰亚胺(BTI)单元的供体-受体(D-A)共轭聚合物PBTI和PFBTI,它们具有理想的空穴迁移率。两种共聚物都可以用作具有合适能级和有效缺陷钝化的空穴传输材料。缩短BTI单元的烷基链并在 BDT 部分引入氟原子可以有效提高空穴传输材料的空穴迁移率和疏水性,从而提高钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性。因此,以PFBTI作为空穴传输材料的有机-无机混合钙钛矿太阳能电池提供了23.1%的功率转换效率,并大大提高了长期运行和环境稳定性,这是迄今为止报道的具有无掺杂聚合物空穴传输材料钙钛矿太阳能电池最佳效率之一。此外,PFBTI还可以应用于无机钙钛矿太阳能电池和钙钛矿/有机叠层太阳能电池,效率分别达到创纪录的17.4%和22.2%。这些结果说明了PFBTI作为一种高效且广泛适用的空穴传输材料用于制造具有成本效益和稳定的钙钛矿太阳能电池的巨大潜力。
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