一种非离子化p-dopant使得高效和稳定的矿太阳能电池的建造成为可能
Zhongquan Wan1, Wang Yu1, Jinyu Yang1
1National Key Laboratory of Electronic Films and Integrated Devices, School of Integrated Circuit Science and Engineering, University of Electronic Science and Technology of China 611731 Chengdu P. R. China zqwan@uestc.edu.cn luojs@uestc.edu.cn cyjia@uestc.edu.cn.
Chemical science
|August 18, 2025
概括
一种新的非离子化p-dopant,PFB-TFSI,通过取代有问题的Li-TFSI/t-BP系统来提高矿太阳能电池 (PSC) 的性能和稳定性. 这种新型剂提高了孔载层的效率和防潮性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
- 太阳能光伏发电是如何实现的
背景情况:
- -TFSI/t-BP系统对于化矿太阳能电池 (PSC) 中的孔输送层 (HTL) 是至关重要的.
- 然而,Li-TFSI的高度和Li+迁移,以及t-BP的腐蚀性和波动性,限制了PSC的效率和稳定性.
- 开发替代性p-dopants对于推进PSC技术至关重要.
研究的目的:
- 开发一种新的非离子化p-dopant,PFB-TFSI,作为PSCs的Li-TFSI/t-BP系统的稳定和高效替代品.
- 研究PFB-TFSI对PSC的兴奋剂过程,耐湿性和整体性能的影响.
- 增强PSC的长期运营稳定性.
主要方法:
- 一种新型非离子化p-dopant的合成,即1-[bis(trifluoromethanesulfonyl) methyl]-2,3,4,5,6-pentafluorobenzene (PFB-TFSI) 的合成.
- 使用PTAA:PFB-TFSI HTL和PTAA:Li-TFSI/t-BP HTL进行比较的PSC的制造.
- 描述PSC效率,包括功率转换效率 (PCE) 测量.
- 在加速老化条件下 (85°C,相对湿度50-70%) 评估长期稳定性.
主要成果:
- 在没有t-BP的情况下,PFB-TFSI溶于二中,简化了兴奋剂过程.
- 由于其较低的HOMO水平,PFB-TFSI通过直接氧化PTAA来有效地化PTAA,形成[PTAA]+基离子.
- 使用PTAA:PFB-TFSI的PSC实现了24.22%的更高效率,而PTAA:Li-TFSI/t-BP. 的效率为21.98%.
- 基于PTAA:PFB-TFSI的PSC显著改善了长期稳定性,在300小时的老化后保持了88%的初始效率,而对照组的效率为63%.
结论:
- PFB-TFSI是一种有前途的非离子化p-dopant,用于高性能和稳定的PSC.
- 开发的剂克服了传统Li-TFSI/t-BP系统的局限性,提供了增强的防潮性能和运行寿命.
- PFB-TFSI可实现高效的HTL兴奋剂,并有助于在矿太阳能设备中实现更高的功率转换效率.


