2021 Angew. Chem. Int. Ed.:21.10%高性能PSC!空穴传输材料的应用

SS-X 太阳光模拟器使效率突破成为可能!

因精准才能顶尖!

  Angewandte Chemie (IF 15.336) 于2021年11月刊登一项研究。分子内非共价相互作用 (Intramolecular noncovalent interaction, INI)是一种有效的策略,可获取具有增强电荷传输特性的有机半导体。此处,作者利用INI的策略,开发出无掺杂剂空穴传输材料 (hole-transporting material, HTM),其方法是建构出两个小分子HTM,其骨架具有INI,以用于高性能钙钛矿太阳能电池 (perovskite solar cell, PVSC)

  在将非共价S···O相互作用引入结构简单的主链后,所得到的两种含有HTM分子的BTORA和BTORCNA结构,显示出自发平面化主链、可调控的能级、增强的热性能、适当的薄膜形态和有效的抑制缺陷生成。更重要的是,高薄膜结晶度使材料具有大量的空穴迁移率,促使它们成为有前途的无掺杂HTM。

Detailed synthesis routes to BTRA BTORA and BTORCNA

  研究团队使用光焱科技的太阳光模拟器、QE-R量子效率测量系统与其他仪器协助量测。结果发现,基于BTORCNA的反式PVSC,其功率转换效率为21.10%,且具有长期的器件稳定性。此结果优于基于BTRA但没有S···O 相互作用的器件(18.40%)。这个研究提供了一种有效的方法,可用于设计具有高固有迁移率电荷传输层的高性能PVSC。

  光焱科技量子效率测量系统除了用于太阳能电池的 EQE (External Quantum Efficiency) 光谱分析,同时对于太阳能电池在太阳光模拟器下的短路电流,也提供了 Jsc (short-circuit current density) 的比对,以证明实验的真确性。而太阳光模拟器与 KA-6000 软件,也同时提供了短路电流对时间变化的监控,以证明太阳能电池的稳定!

Intramolecular noncovalent interactions perovskite solar cell

通过结合分子内 S···O 非共价相互作用 (INI) 来提高空穴迁移率,设计了两种结构简单的无掺杂空穴传输材料 (HTM),并提供了 21.10 % 的显著效率和良好的反向器件稳定性钙钛矿太阳能电池。

J-V curves BTRA BTORA and BTORCNA perovskite solar cell

基于 (b) BTRA、(c) BTORA 和 (d) BTORCNA的PVSC在连续扫描15次下的J-V曲线。插入显示Jsc或Voc值随着扫描时间的增加而下降。

本文关键词:空穴传输材料、hole-transporting material、太阳能电池、perovskite solar cell、太阳光模拟器、Solar Simulator、量子效率、Quantum Efficiency、Sun Simulator

原文:https://doi.org/10.1002/anie.202113749

Hole-Transporting Material INI Perovskite Solar Cell

Leave a Reply

Scroll to Top
Join Our Newsletter
Subscribe now to Enlitech Light Simulator and Quantum Efficiency newsletter.