尽管理论效率高且性能快速提升，但高效≈1.2 eV 混合 Sn-Pb 钙钛矿太阳能电池 (PSC) 通常依赖聚（3,4-乙烯二氧噻吩）聚苯乙烯磺酸盐 (PEDOT: PSS) 作为空穴传输层 (HTL)；该材料由于其酸性和吸湿性而被认为是长期稳定性的瓶颈。为了用具有更好的大气和热稳定性的替代 HTL 取代 PEDOT:PSS，北京化工大学蔡元婧团队在本文中设计了一种通过引入羧基官能团而具有最佳电子特性和高效载流子传输的噻咯衍生物 (Silole-COOH)，从而实现从 Sn-Pb 钙钛矿中提取空穴的最佳能带排列以及强大的空气和热稳定性，相关成果于2024年9月23日发表于Advanced Materials期刊。与 PEDOT: PSS 相比，由 Silole-COOH 组成的薄膜表现出优异的导电性和载流子迁移率，此外还降低了 HTL/钙钛矿界面的非辐射准费米能级分裂损耗，提高了 Sn-Pb 钙钛矿的质量。用 Silole-COOH 代替 PEDOT: PSS 可获得效率为 23.2% 的单结 Sn-Pb PSC、效率为 25.8% 的全钙钛矿串联，并在环境空气中实现长期运行稳定性。
论文信息：Y. Cai, A. Maxwell, C. Li, E. D. Jung, L. Zeng, B. Kumral, P. Serles, Z. Tan, R. Yu, S. Boccia, M. Chen, C. Jiang, D. Chen, Y. Liu, Z. Wang, L. Grater, Multi-Functional Silole Hole Transport Layer for Efficient and Stable Lead–Tin Perovskite and Tandem Solar Cells. Adv. Mater. 2024, 2411968. https://doi.org/10.1002/adma.202411968
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