目前,poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly1(styrenesulfonate)(PEDOT:PSS)和氧化鉬(MoO3)仍是有機(jī)太陽(yáng)能電池(OSCs)中應(yīng)用最廣泛的空穴傳輸層(HTL)。但是,其某些缺點(diǎn)仍然限制了它們的實(shí)際應(yīng)用。
近日,中科院化學(xué)研究所侯劍輝研究員,許博為副研究員報(bào)道了一種簡(jiǎn)便有效的方法可以顯著增強(qiáng)基于H3PMo12O40(HPMO)的多金屬氧酸鹽的無(wú)機(jī)團(tuán)簇(PICs)的電導(dǎo)率,而不會(huì)影響它們的高WF性質(zhì)。將HPMO與一定量的二價(jià)錫(Sn2+)混合在甲醇中。將該溶液旋涂到氧化銦錫(ITO)基板上以獲得基于HPMO:Sn的HTL,并使用常規(guī)工序制造高效的OSCs。
通過(guò)添加Sn2+,可以顯著提高HPMO膜的電導(dǎo)率,從而顯著提高PCE,從基于HPMO的OSC的0.25%提高到基于HPMO:Sn的OSC的17.3%。除了其優(yōu)越的性能,HPMO:Sn還具有實(shí)際應(yīng)用的優(yōu)勢(shì):HPMO和Sn2+是低成本的市售化學(xué)品,并且可以通過(guò)將兩種化合物溶解在甲醇中來(lái)輕松制備相應(yīng)的混合溶液。
對(duì)于器件制造,可以使用通過(guò)濕法清潔的玻璃ITO基板,而無(wú)需進(jìn)行UV-臭氧處理,同時(shí)HPMO:Sn層無(wú)需進(jìn)一步處理。此外,HPMO:Sn HTL與刀片涂層具有很好的兼容性,其PCE為15.1%(1 cm2 OSC)。
HPMO:Sn HTL可以用于基于其他有代表性的光活性層的OSCs,包括PTB7-Th:PC71BM、PBDB-T:ITIC和PM6:IT-4F,并且OSCs對(duì)相應(yīng)的光活性材料表現(xiàn)出非常理想的PCE。
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