自组装单分子空穴传输层在反式钙钛矿太阳电池的研究进展

作     者：刘雪朋 李博桐 韩明远 张先付 陈建林 戴松元 Xuepeng Liu;Botong Li;Mingyuan Han;Xianfu Zhang;Jianlin Chen;Songyuan Dai

作者机构：华北电力大学新能源学院新型薄膜太阳电池北京市重点实验室北京102206 

出 版 物：《化学学报》 (Acta Chimica Sinica)

年 卷 期：2024年第82卷第3期

页      面：348-366页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家重点研发计划(No.2020YFB1506400) 国家自然科学基金项目(Nos.61904053,22279033) “111”项目(No.B16016) 江苏省碳达峰碳中和科技创新专项资金项目(No.BE2022026)资助。 

主　　题：钙钛矿太阳电池 空穴传输材料 自组装单分子层 光电转换效率 稳定性 

摘      要：空穴传输层在钙钛矿太阳电池(Perovskite solar cell, PSC)中起着抽取和传输钙钛矿层产生的光生空穴、抑制电子回流等重要作用,是构成高性能器件的重要组成部分.经典的空穴传输材料,如2,2 ,7,7 -四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9 -螺二芴(spiro-OMe TAD)、聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺](PTAA)等,空穴迁移率低、价格昂贵等缺点限制了其规模化应用.近年来,在反式PSC中自组装单分子层(self-assembledmonolayers,SAM)作为空穴传输层广泛应用,提升了器件性能.SAM分子结构中含有锚定官能团,可以在衬底上形成单分子薄膜,有着材料消耗小、无需添加剂、寄生吸收低、能够兼容叠层器件和有利于大面积制造等优点,已成为PSC领域的研究热点.本综述结合PSC发展,按照SAM分子结构中锚定基团的不同,对近年来基于SAM的空穴传输层的研究进行了分类和归纳,结合分子骨架变化分析了结构变化对其特性及器件性能的影响.最后,对SAM作为空穴传输层的发展做了总结和展望.