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在对界面材料、钙钛矿因素和器件结构进行了开阔优化之后，单结钙钛矿太阳能电板 (PSC) 的功率转机成果 (PCE) 已逾越 25%。在单片硅基串联太阳能电板中，带隙可调的钙钛矿半导体也已毕了大于 30% 的高成果。为了种植掺杂成果彩票色碟，东说念主们进行了各式尝试，通过合理盘算取代的离子掺杂剂，如金属盐、目田基阳离子和路易斯酸。然则，这些添加剂仍然会对薄膜的清醒性产生不利影响，其在 PSC 中的性能仍然过期于 LiTFSI。为了幸免掺杂有机薄膜中出现相分散气候，掺杂先行者体中应严格吊销离子和蒸发性物资，以已毕令东说念主气象的组分相容性，而分子掺杂不错已毕这少量。当先，摈弃离子掺杂成心于平缓迁徙引起的结构变形，扼制 HTL 的电性能退化。其次，分子羼杂物中因素的高度均匀性成心于器件中的电荷传输和积存。第三，有机材料的疏水性成心于腐臭水分干预，从而种植 HTL 间隔保护的有用性。在以往的霸术中，东说念主们在真空和溶液解决 HTL 中探索了各式基于四氰基二甲烷（TCNQ）繁衍物的分子掺杂剂，如 F4TCNQ、F6TCNQ等。然则，这些掺杂剂大多显线路访佛的局限性，即器件成果较低（<20%），这是为获取器件寿命而作念出的衡量。天然一经斥地出一些用于 PSC 的无掺杂 HTM，但它们大多遭受材料本钱高或器件性能不睬念念的问题。因此，蹙迫需要从根柢上了解分子掺杂的机理，并优化掺杂确立，以获取高效清醒的 HTL。

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来自厦门大学的学者战术性地引入了一种浅薄有用的分子植入补助序贯掺杂（MISD）才调，以转机有机薄膜的空间掺杂均匀性，并制造出全蒸发的斯派罗-OMeTAD 层，从汉典毕无相分散的 HTL，同期具有高分子密度、均匀的掺杂因素和优异的光电特色。由此产生的基于 MISD 的器件达到了创记录的 23.4% 功率转机成果 (PCE)，在所有选拔蒸发 HTL 的 PSC 中达到了最高值。同期，未封装器件的清醒性也大大种植，在空气中责任 5200 小时，在光照下以最大功率点责任 3000 小时，仍能保握 90% 以上的启动 PCE。关系著述以“Sequential Molecule-Doped Hole Conductor to Achieve >23% Perovskite Solar Cells with 3000-Hour Operational Stability”标题发表在Advanced Materials。

论文聚首：

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https://doi.org/10.1002/adma.202303692

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图 1. A) 螺-OMeTAD、LiTFSI 和 tBP的化学结构。带有离子掺杂的溶液法螺-OMeTAD 的污点。B)选拔不同真空千里积时期制造 HTL 的流程彩票色碟，包括鸿沟、SD 和 MISD。C) 诓骗 MISD 时期蒸发 HTL 的齐备器件图像，以及鸿沟、SD 和 MISD 薄膜中的掺杂机制暗意图。

收益

图 2. 基于 A) 对照组、B) SD 和 C) MISD 的不同 HTL 的傅立叶变换红外图谱。D) 对照组、标清组和基于 MISD 的 HTL 的傅立叶变换红外光谱。E) 对照组、标清组和基于 MISD 的HTL 的紫外-可见接管光谱。F) 从 UPS 索要的不同蚀刻深度薄膜的 HOMO 值。G) 基于 SD 和 MISD HTL 的钙钛矿薄膜的 TOF-SIMS 深度弧线。H) 不同刻蚀深度的 SD 和基于 MISD 的 HTL 中 F 散播的相应 TOF-SIMS 层析图。

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图 3. 基于 A) 对照组、B) SD 和 C) MISD 的不同 HTL 的钙钛矿薄膜的 C-AFM 图像。D) 基于鸿沟、SD 和 MISD 的 HTL 的名义电位弧线。E) 鸿沟型和基于 MISD 的 HTL 的空穴迁徙率随温度变化的 ln(μ0) 与 T-2 清楚体式。G)在 ITO 上涂覆 0-0.2 mmol mL-1FAI 溶液后的对照型、H) MISD 型和 I) SP 型 HTL 的电导率变化（插图：不同 FAI 浓度 HTL 的 I-V 弧线）。

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图 4. 基于 A) SP 和 C) MISD 的老化HTL 的 SKPM 结果。B) SP 和 D) MISD 薄膜的名义电位弧线。基于 E) 老化 SP 和 G) 老化 MISD 的 HTL 的 C-AFM 结果。F) 老化的 SP 和 H) 老化的 MISD 薄膜的名义电导率弧线。银负极和 HTL 在 80% 相对湿度的环境要求下摈弃 1500 小时后的扫描电镜图像：I) 基于 SP 的器件中的银负极；J) 基于SP 的器件中的 HTL；K) 基于 MISD 的器件中的银负极；L) 基于MISD 的器件中的 HTL。M) SP 和 N) MISD 器件的银负极和 HTL 在 80 ℃ 热退火 2 小时后的扫描电镜图像。O) SP 和 P) MISD 柔性器件中的 HTL 在周折 1000 次后的扫描电镜图像。

图 5. A) ITO/SnO2/perovskite/Spiro-OMeTAD/F4TCNQ /Au 器件结构。B) 选拔不同 HTL 的器件的光伏性能相比。C) 基于 FA0.9MA0.03Cs0.07PbBr0.24I2.76钙钛矿的不同 HTL 的优化器件的 J-V 特色。D) 基于 Rb0.05FA0.95PbI3钙钛矿的不同 HTL 的优化器件的 J-V 特色。E) 基于 Rb0.05FA0.95PbI3钙钛矿的不同 HTL 器件的光伏性能相比。F) 基于蒸发 HTL 的器件的代表性 PCE 统计数据。G) 基于柔性衬底的不同 HTL 的优化器件的 J-V 特色。(插图：基于不同HTL 的器件的 PCE 直方图以及基于柔性衬底的 MISD 器件相片）。H) 基于不同 HTL 的器件在空气要求下存储的平均 PCE 演变。

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图 6. A) 基于不同 HTL 的器件在光浸泡流程中 PCE 的变化。B) 基于 SP 和 MISD 的未封装器件在相对湿度≈80% 的环境要求下储存的长期清醒性（注：PCE 代表光浸泡后的清醒成果）。C) 基于 SP、Control 和 MISD 的未封装器件在相对湿度≈30% 的干燥柜中储存的长期清醒性（注：PCE 代表光浸泡后的清醒成果）。D) 基于 SP 和 MISD 的未封装器件在氮气环境中 LED 照明下的长期运行清醒性。清醒性测试中使用的包光体因素基于 FA0.9MA0.03Cs0.07PbI2.76Br0.24。

本霸术斥地了一种便捷的 MISD 才调，用于热千里积基于 Spiro-OMeTAD 的 HTL。MISD 工艺能在羼杂薄膜中获取高度均匀的掺杂，从而有用种植薄膜的导电性、能级陈列和突出的薄膜清醒性。因此，基于 MISD 的器件已毕了 23.4% 的创记录 PCE，这是现在已报说念的使用所有蒸发 HTL 的 PSC 的最高 PCE。此外，MISD成心于摈弃后氧化和光浸泡流程，从而大大种植了器件的清醒性和可靠性。咱们的霸术结果为分子掺杂机制提供了新的见地，并为制造高效清醒的有机 HTL 提供了一种便捷的掺杂才调。（文：SSC）

审核（含复核）结果已于5月25日公布，申请人可登录北京市小客车指标调控管理信息系统（https://xkczb.jtw.beijing.gov.cn/）或到各区对外办公窗口（办公地点和时间可登录系统，首页-办事专栏查看《小客车指标申请各区对外办公窗口》）查询审核结果。

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