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基于聚苯胺衍生物作为空穴传输材料的钙钛矿太阳能电池

DOI：10.1088/2515-7655/aae8ed 期刊：Journal of Physics: Energy 出版年份：2018 更新时间：2025-11-19 16:56:42
摘要： 近年来，钙钛矿太阳能电池（PSC）在学术界和工业界均受到广泛研究。尽管这种光伏技术具有低成本、易加工的优势，但其依赖的原材料成本较高，给大规模生产带来挑战。本研究采用聚苯胺（PAni）及其衍生物聚邻甲氧基苯胺作为空穴传输材料（HTM）替代最常用的螺-OMeTAD，在导电聚合物中掺杂十四烷基苯磺酸（DBSA）以提升导电性。同时评估了使用掺杂/未掺杂导电聚合物与不同金属电极组合的电池性能表现。当采用金电极与掺杂PAni-DBSA组合时，最佳光电转换效率达到10.05%，与使用螺-OMeTAD作为空穴传输材料的标准器件性能相当。
作者： Adriano S Marques，Rodrigo Szostak，Paulo E Marchezi，Ana F Nogueira
机构： Institute of Chemistry—Laboratório de Nanotecnologia e Energia Solar—University of Campinas—UNICAMP
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究聚苯胺（PAni）及其衍生物聚邻甲氧基苯胺作为空穴传输材料（HTM）在钙钛矿太阳能电池（PSC）中的应用，以替代昂贵的螺-OMeTAD，旨在实现低成本、高效的太阳能电池技术。

研究成果

掺杂态的聚苯胺（PAni）和聚甲基丙烯酸甲酯（PoMA）成功用作钙钛矿太阳能电池的空穴传输材料，在采用PAni-DBSA与金电极接触时实现了10.05%的最高光电转换效率，该性能与使用Spiro-OMeTAD的器件相当。研究表明这些聚合物作为Spiro-OMeTAD低成本替代材料的潜力，但需进一步优化其稳定性和性能表现。

研究不足

该研究强调了钙钛矿太阳能电池需要更可靠的热稳定性和光稳定性研究。使用PAni和PoMA作为空穴传输材料的器件性能受金属接触材料选择和掺杂剂存在的影响，表明存在潜在的优化方向。

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