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锂双（三氟甲基磺酰亚胺）盐（Li-TFSI）和4-叔丁基吡啶（t-BP）共同掺杂的2,2′,7,7′-四( N,N-二-p-甲氧基苯胺)-9,9′-螺双芴（Spiro-OMeTAD）是制造高效率钙钛矿太阳能电池（PSCs）的经典且主流的孔传输层（HTL）材料。然而，基于Spiro-OMeTAD的PSCs常常表现出较差的稳定性，这主要归因于吸湿性的Li-TFSI易于发生离子迁移、挥发性的t-BP以及在空气中的氧化过程。本文中国科学技术大学Tingxing Zhao，陕西师范大学段玉伟和刘治科等人设计了疏水性的1,2-双（全氟吡啶-4-基）二硫烷（BPFPDS）来优化Spiro-OMeTAD。BPFPDS与Li-TFSI之间的S-Li、F-Li和N-Li协同作用抑制了Li+离子的迁移，BPFPDS的疏水性平衡了Li-TFSI的湿敏性，防止了Li+离子和水分子对钙钛矿层的腐蚀。此外，BPFPDS与t-BP之间的F-N超分子相互作用限制了t-BP的挥发性，间接防止了Li+离子的迁移。因此，经过BPFPDS处理的CsPbI3钙钛矿太阳能电池表现出了令人满意的21.95%的效率和令人印象深刻的开路电压（VOC）1.29 V。经过BPFPDS处理的器件在空气中老化3000小时后仍保持96%的效率，在最大功率点跟踪1200小时后保持98%的效率。
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Z. Fan, Y. Duan, M. Wu, H. Zou, Y. Yao, Y. Li, D. Xu, J. Tan, Y. Li, H. Wang, Y. Wang, Z. Xie, H. Lei, Z. Wang, T. Zhao, Q. Peng, S. Liu, Z. Liu, High Open-Circuit Voltage and Efficiency CsPbI3 Perovskite Solar Cells Achieved by Hole Transport Layer Modification. Adv. Energy Mater. 2024, 2405360.
https://doi.org/10.1002/aenm.202405360
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