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有機無機雜化充電機充電鈣鈦礦太陽能蓄電池自從2009年被發(fā)現(xiàn)以來，一路高歌猛進效率突飛猛進效率一度達到22.1%，其發(fā)展之迅猛可謂前所未見。目前，充電機充電鈣鈦礦型太陽能蓄電池(PSCs)的商業(yè)化仍然要求充電機充電蓄電池擁有高效率和良好的長期環(huán)境穩(wěn)定性。進一步發(fā)展性能更好的充電機充電鈣鈦礦太陽能蓄電池的關鍵仍然是空穴傳輸材料與鈣鈦礦間的能級匹配問題。目前實驗室高效率充電機充電鈣鈦礦太陽能蓄電池所用的空穴傳輸材料主要是spiro-OMeTAD和PTAA，發(fā)展一種新的能級適配的空穴傳輸材料對于突破充電機充電鈣鈦礦太陽能蓄電池的最高效率變得至關重要。

【成果簡介】
近日，韓國化學技術研究所（KRICT）的Jaemin Lee教授等人發(fā)展了一種命名為DM的氟端空穴傳輸材料，并且制備出了效率突破至23.2%的高效穩(wěn)定充電機充電鈣鈦礦太陽能蓄電池。

【圖文簡介】

圖 空穴傳輸材料的光學、電學和熱學特性表征
(a-b). spiro-OMeTAD和DM的化學結(jié)構(gòu)式；
(c). spiro-OMeTAD和DM的紫外可見吸收光譜；
(d). spiro-OMeTAD和DM的循環(huán)伏安曲線；
(e). spiro-OMeTAD和DM的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度曲線(DSC)。

2 分別使用spiro-OMeTAD和DM作為空穴傳輸材料的充電機充電鈣鈦礦太陽能蓄電池的性能對比
(a). 充電機充電鈣鈦礦太陽能蓄電池的SEM截面圖；
(b-c). 器件有效面積分別為0.0939 cm2和0.991 cm2 的J-V曲線；
(d). 25個面積為0.0939 cm2器件的效率統(tǒng)計分布圖；
(e). DM添加量與效率依賴關系。

3 基于DM的充電機充電鈣鈦礦太陽能蓄電池的光伏性能
(a). 分別基于sprio-OMeTAD和DM的充電機充電鈣鈦礦太陽能蓄電池的J-V曲線；
(b). DM和sprio-OMeTAD的能帶結(jié)構(gòu)；
(c). 兩種空穴傳輸材料制備充電機充電蓄電池的效率統(tǒng)計圖；
(d). DM和sprio-OMeTAD的電荷復合壽命。

4 基于DM的充電機充電鈣鈦礦太陽能蓄電池的熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定
(a). 含有和不含有摻雜劑的DM粉末的DSC曲線；
(b). 不同溫度下DM和sprio-OMeTAD充電機充電鈣鈦礦太陽能蓄電池的效率穩(wěn)定性；
(c). 60攝氏度下DM基鈣鈦礦充電機充電蓄電池的長時間熱穩(wěn)定性測試；
(d). 一個太陽能長時間照射下，DM基鈣鈦礦充電機充電蓄電池的長時間光穩(wěn)定性測試。

【小結(jié)】
研究者通過開發(fā)新了一種新的空穴傳輸材料（DM），成功地突破了充電機充電鈣鈦礦太陽能蓄電池的效率極限，達到23.2%的效率，并且具有良好的環(huán)境穩(wěn)定性。這為推動充電機充電鈣鈦礦太陽能蓄電池的進一步發(fā)展做出重要貢獻。