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采用聚双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺作为空穴传输与电子阻挡层的高亮度CsPbBr?钙钛矿发光二极管
摘要： 大多数高效钙钛矿发光二极管（PeLED）采用PEDOT:PSS（聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐）作为空穴传输层（HTL）。然而，PEDOT:PSS的吸湿性和酸性可能损害PeLED性能。此外，由于其电子阻挡能力不足，通常需要在富电子的PeLED结构中额外添加电子阻挡层（EBL）以实现电荷平衡，从而获得优异的发光特性。本研究采用兼具HTL和EBL功能的PTAA（聚(双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺)）替代PeLED中的PEDOT:PSS。选择高色纯度和光致发光量子产率（PL）的CsPbBr3钙钛矿作为发光层（EML）材料。通过基于非化学计量比钙钛矿前驱体溶液的一步旋涂法，在PTAA涂覆的ITO基底上制备了致密的CsPbBr3薄膜。为抑制非辐射复合，向CsPbBr3晶格中掺入少量溴化甲铵（MABr）。所得薄膜展现出优异的覆盖率和PL强度。采用纯CsPbBr3薄膜作为EML的PeLED呈现峰值波长520 nm的绿光发射，最大亮度11,000 cd/m2，外量子效率（EQE）3.3%，电流效率（CE）10.3 cd/A。而采用MABr掺杂CsPbBr3层的PeLED进一步实现了21,000 cd/m2、7.5%和27.0 cd/A的性能提升。
关键词： PTAA、钙钛矿发光二极管、PEDOT:PSS、电子阻挡层、CsPbBr3、空穴传输层
更新于2025-09-16 10:30:52
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通过在PTAA中引入F8BT作为混合空穴传输层来提高平面倒置钙钛矿太阳能电池的效率
摘要： 空穴传输层（HTL）是影响钙钛矿层结晶的关键组分，其与钙钛矿太阳能电池（PVSCs）的光伏效率及稳定性密切相关。本研究制备了采用聚三芳胺（PTAA）与聚合物材料聚[9,9-二辛基芴-co-苯并噻二唑]（F8BT）混合空穴传输层的平面倒置PVSCs，并探究了混合聚合物HTL对器件性能的影响。通过调节混合HTL中F8BT比例，在实现可忽略迟滞效应的同时获得14.88%的平均光电转换效率（PCE），最佳器件因载流子提取效率提升和钙钛矿结晶特性优化达到15.41%的PCE。未封装的平面p-i-n型PVSCs采用混合聚合物HTL后，相较于对照组在环境条件下两周内平均PCE提升28.8%（14.88% vs 11.55%），稳定性增强超过30%，这归因于钙钛矿层结晶度改善和聚合物层导电性提升。本研究为基于混合聚合物HTL制备高效平面PVSC提供了有效策略。
关键词： 平面钙钛矿太阳能电池，F8BT，PTAA，混合聚合物空穴传输层，效率提升
更新于2025-09-12 10:27:22
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通过解混共混聚合物形成的纹理界面实现光学协同匹配，用于高性能反式钙钛矿太阳能电池
摘要： 钙钛矿太阳能电池效率的持续提升已使其内部量子效率接近100%，这意味着光生载流子生成及后续的载流子输运与提取过程不再是制约光电转换效率的因素。然而其最佳效率仍远低于肖克利-奎伊瑟极限，尤其是倒置型钙钛矿电池，表明大量入射光未能进入活性钙钛矿层被吸收。本研究以平面倒置钙钛矿太阳能电池（ITO/PTAA/钙钛矿/PC61BM/浴铜灵(BCP)/Ag）为例，证明仅通过对聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺]（PTAA）层进行纹理化处理，即可显著提升其外量子效率(EQE)。通过洗涤PTAA与聚苯乙烯(PS)混合聚合物溶液制备的薄膜，在钙钛矿受光面引入纹理化PTAA/钙钛矿界面以抑制内部光反射。这种简易纹理方法减少光学损耗后，使ITO/PTAA/钙钛矿/PC61BM/BCP/Ag器件的EQE和光电流提升约10%。同时纹理化PTAA有利于该平面电池的带边吸收。短路电流的大幅提升与填充因子的增加共同推动该倒置钙钛矿电池效率从18.3%跃升至20.8%以上。通过在玻璃表面添加减反射涂层使更多光进入器件后，效率进一步达到21.6%，这进一步证明了光管理在钙钛矿太阳能电池中的重要性。
关键词： 钙钛矿太阳能电池、界面纹理、PTAA、内部光学反射、光学匹配
更新于2025-09-11 14:15:04
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通过高效钙钛矿太阳能电池的掺杂策略控制小分子空穴传输层的聚集与溶解
摘要： 近年来，小分子空穴传输材料（HTLs）因其低成本、优异的稳定性以及与钙钛矿更好的能级匹配，在钙钛矿太阳能电池中受到越来越多的关注。然而，非晶态且粗糙的表面膜是这些小分子HTLs性能的主要障碍之一。在此，通过将N,N′-二(1-萘基)-N,N′-二苯基-(1,1′-联苯)-4,4′-二胺（NPB）小分子与聚合物掺杂，克服了HTL中分子聚集的形成。这种聚合物掺杂策略实现了非常光滑的表面，从而改善了HTL/钙钛矿界面的光物理和电化学性能。因此，实现了17.80%的最高功率转换效率（PCE），比对照器件（基于NPB的器件，13.57%）提高了32%。这项工作揭示了分子聚集对钙钛矿太阳能电池性能的关键影响，这种影响阻碍了基于小分子HTLs的高效器件的开发。
关键词： PTAA、聚集、溶解、NPB、聚合物掺杂、小分子
更新于2025-09-11 14:15:04