双氟磺酰亚胺锂盐（Li-TFSI）通常被用作一种有效的掺杂剂，以改善最先进的“n–i–p结构”钙钛矿型太阳能电池（PSC）中螺氧甲胺的导电性和空穴迁移率。然而，由于锂离子（Li+）的超吸湿性和迁移性，这种掺杂会严重导致器件不稳定。
近日，德国亥姆霍兹埃尔朗根-纽伦堡可再生能源研究所(HIERN)李宁（注：音译）和明升官网电子科技大学电子明升体育app与工程学院教授贾春阳联合团队提出了一种新型掺杂剂，有望使钙钛矿型太阳能电池的转换效率和稳定性显著提升。相关成果发表在《材料明升手机》上。
在本研究中，联合团队提出了一种具有疏水性和高迁移阻隔性的掺杂剂——氟化Fe-Cl（F20TPP），作为螺环中Li-TFSI的潜在替代物。优化后的PSC功率转换效率最高可达21.53%，稳定效率超过21%。
此外，使用新型的掺杂剂后，PSC的长期稳定性显著提高，在经过太阳辐照度为100毫瓦/平方厘米的白光发光二极管连续照明900小时后，该器件仍保持其初始效率的84%；在无封装的环境中，即便在50天后，PSC仍保持其初始效率的89%。
联合团队相信，这项工作通过结合模拟和实验研究，解决了Li-TFSI基钙钛矿型太阳能电池中的内在和外在不稳定性的基本问题。本研究开发的新型掺杂剂可有效满足未来光伏应用的需求，具有良好的效率和器件稳定性。
相关论文信息：http://doi.org/10.1021/acs.chemmater.1c02920
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