您现在的位置：厦门稀土材料研究所发表钙钛矿太阳能电池中的空穴传输材料的研究综述
几十年前，在气候变化对话开始之前，圣雄甘地表示“我们应当作为受托人并明智地使用自然资源，因为我们的道德责任是确保我们将后代遗赠给一个健康的星球”。随着我国人口的不断增长和社会经济发展的迅速，世界能源消耗的不断增长和全球变暖，用清洁的可再生能源代替传统能源迫在眉睫。太阳能是一种取之不尽，而太阳能用的最多的就是太阳能电池。太阳能电池分为很多类型，其中钙钛矿太阳能电池在过去几年中经历了跨越式发展，其PCE已经超越非晶硅，几乎等于多晶硅太阳能电池的水平。钙钛矿太阳能电池在不到十年的时间内已经提供了超过23％的功率转换效率，这意味着低成本光伏发电具有高效率和低嵌入能量的潜力。为了铺设实用的钙钛矿太阳能电池板，应重新评估和优化设备的所有组件。在这方面，我们专注于PSC中使用的HTM，并尝试阐明其发展方向，除了“钙钛矿热”之外，新型空穴传输材料（HTM），特别是无掺杂剂HTMs（DT-HTM）的开发是另一个研究热点。这是因为目前使用的HTM需要额外的化学掺杂工艺以确保有效的空穴传输和收集足够的导电性以及合适的离子电位水平。然而，常用的掺杂剂是挥发性和吸湿性的，不仅增加了器件制造的复杂性和成本，而且还降低了器件的稳定性。
该综述全面总结了最近报道的DF-HTM，包括无机/有机p型半导体，金属有机配合物和复合材料。在每个类别中，HTM根据分子量或几何形状进一步分为子类别。其中有机小分子占据了绝大部分如图1。无机p型半导体具有良好的化学稳定性，合适的价带能级和可见区域的高透明性。尽管在沉积步骤中需要更多的努力，但它们可以在没有任何添加剂的情况下提供强大的器件架构，可以合成具有高迁移率，导电性和热稳定性的多种化学结构。在有机DF-HTM的背景下，可以合成具有高迁移率，导电性和热稳定性的多种化学结构。最初，因三苯胺对HTM是有害的。因此，大多数新HTM是通过扩展三苯胺的共轭体系来制备的形成一维线性，二维磁盘和三维立方体几何。然而，在DF-HTM的开发过程中，发现具有苯并二噻吩作为结构单元和星形或盘状分子结构的有机DF-HTM通常可在基板表面上提供面对面堆叠几何形状，从而具有优异的垂直电荷载流子迁移率。 促进优质PCE优于其他类型的DF-HTM。为了阐明DF-HTM的未来发展方向，基于DF-HTM的特性与所得PV器件的参数之间的潜在关系。该综述总结了四个经验规则来设计理想的DF-HTM（图二），首先，它应该具有适当的能量水平以匹配相应的钙钛矿吸收剂；其次，在运行条件下应该稳定和健全；最后，沉积后应提供高导电性和流动性。而且，HTM和钙钛矿之间的界面应该进行合理的调整，以提高器件的整体稳定性。（Adv. Energy Mater. 2018, 1702512）
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| 图1.不同材料类型的HTM所占比例 |
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| 图2.理想的DF-HTM必要条件 |
文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.201702512
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