近日,我院程明教授课题组在《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)杂志上发表题为“Dimeric Carbazole Core Based Dopant-Free Hole Transport Material for n-i-p Planar Perovskite Solar Cell”(DOI:10.1002/adfm.202408423)研究论文。江苏大学为该论文的第一单位,能源研究院博士研究生夏子洋为第一作者,江苏大学陈承研究员、程明教授为通讯作者。
钙钛矿太阳能电池(PSCs)的长期稳定性被认为是阻碍其商业应用的瓶颈。n-i-p结构PSCs中,作为空穴传输材料的Spiro-OMeTAD由于其固有的低导电性和空穴迁移率,需要使用亲水性p型掺杂剂和添加剂来提高性能,但同时会加速PSCs的降解。基于此,程明教授课题组通过无金属催化的分子内C-C偶联反应合成了基于咔唑二聚体融合环的非掺杂剂空穴传输材料(HTM),并进一步开发了一种小分子非掺杂HTM,简称NCz-DM。该材料具有适当的能级、出色的空穴传输和成膜性能。将新型HTM NCz-DM应用于平面n-i-p型PSC中,实现了高达24.0%的光电转换效率;此外,与使用掺杂Spiro-OMeTAD的对照组相比,具有更好的湿度稳定性、热稳定性和光稳定性,这些结果在利用小分子非掺杂HTM的PSCs中属于国际领先水平。
该工作获得了国家自然科学基金和江苏省自然科学基金的资助。
原文链接:https://doi.org/10.1002/adfm.202408423