近日,我院青年教师王鑫在国际顶级期刊Angewandte Chemie International Edition(Nature index期刊,JCR一区,中科院一区Top,IF=17.6)撰写并发表了题为“Synergetic Dopant and Additive Engineering of Hole Transporter for Outdoor-StablePerovskite Solar Modules”的研究论文,王鑫副教授为第一兼通讯作者、谢华清教授和南京航空航天大学赵晓明教授为论文共同通讯作者,研究生张宏伟参与了本项研究。

内容简介:
Spiro-OMeTAD空穴传输层是高性能正式钙钛矿太阳能电池的基础,但传统的吸湿性锂掺杂剂和挥发性添加剂会降低器件的运行稳定性,并增加组件制备的复杂性。如何构筑稳定的空穴传输层?――本文提出一种协同掺杂-添加剂策略,用热稳定的Zn盐和乙烯碳酸酯(VC)取代传统掺杂剂和添加剂。Zn:VC组合在无空气条件下氧化spiro-OMeTAD,促进p-自由基生成,并将HTL玻璃化转变温度提升至150°C以上。因此,在单个单元电池(0.16cm²)中实现了26.3%的光电转换效率,在模组(11.5cm²)中达到24.4%(认证值为23.96%),这些数值均属于正式钙钛矿模组中已报道的最高水平之一。该模组在经历2000小时湿热暴露后仍能保持初始效率的90%,在2500小时最大功率点跟踪后保持96%,并在户外连续90天内输出稳定,显著提升了器件的运行稳定性。这一针对空穴传输层的协同掺杂-添加剂策略为户外稳定钙钛矿太阳能模组的研究提供新思路。
文章链接:https://doi.org/10.1002/anie.5279889
该研究得到了国家自然科学基金和上海市青年科技启明星(杨帆计划)等项目的支持。
图文导读:
1.1 Spiro掺杂机制及稳定化

1.2 薄膜形貌与电学特性

1.2 器件光电性能和稳定性

1.3 模组户外测试




