Pero-SCs basados en la capa activa BDT-TPA-sTh HTL y MAPbI3 con recubrimiento de cuchilla:(a) curvas J-V en la dirección de exploración inversa; recuadro:ilustración esquemática de HTL recubiertos con cuchilla. (b) Curvas J-V de un módulo pero-SC de 1 cm2 en la dirección de exploración inversa; recuadro:ilustración esquemática de la estructura del dispositivo de los módulos. Crédito:Science China Press
Las células solares de perovskita (pero-SC) muestran un gran potencial en campos fotoeléctricos debido a la alta eficiencia de conversión de energía (PCE), tecnología de procesamiento simple, bajo costo de fabricación, etc. Recientemente, el PCE certificado más alto de pero-SC ha alcanzado el 25,2%, que muestra una gran promesa para la comercialización. Las próximas investigaciones se centrarán en la fabricación de pero-SC modulares y eficientes para promover aún más la comercialización de pero-SC.
En p-i-n planar pero-SCs, las capas transportadoras de huecos (HTL) tienen una influencia importante en el crecimiento de los cristales de perovskita, Capacidad de transporte de orificios y estabilidad del dispositivo. Por lo tanto, El desarrollo de materiales HTL eficientes y estables adecuados para el procesamiento de áreas grandes jugará un papel crucial en los pero-SC modulares de áreas grandes. Además de los niveles de energía correspondientes, propiedades químicas estables y buena reproducibilidad, Los materiales HTL adecuados para el procesamiento de áreas grandes también deben tener una alta movilidad de los orificios y una buena humectabilidad con la solución precursora de perovskita.
Aunque el dispositivo basado en poli (bis (4-fenil) (2, 4, 6-trimetilfenil) amina) (PTAA) ya que los HTL orgánicos pueden alcanzar un PCE superior al 22%, la escasa humectabilidad de la solución precursora de perovskita dificultará la preparación de módulos de gran superficie. Hasta ahora, Rara vez se ha informado de nuevos materiales orgánicos HTL en dispositivos de gran superficie. Por lo tanto, Es urgente desarrollar materiales HTL altamente eficientes y de alta movilidad de orificios que sean compatibles con el procesamiento de áreas grandes en pero-SC planas p-i-n.
Muy recientemente, El profesor Yaowen Li de la Universidad de Soochow y sus coautores diseñaron un material de HTL de molécula pequeña conjugado en π BDT-TPA-sTh con una estructura simétrica mediante la selección racional del núcleo plano de BDT, Grupos de terminales TPA, así como cadenas laterales conjugadas de 2-etilhexil-tienilo.
El modelo de conformación y apilamiento del BDT-TPA-sTh resultante se observó directamente mediante medidas de cristalografía de rayos X de sus monocristales. La pronunciada planaridad con π-π desplazadas en paralelo y interacciones supramoleculares S-π adicionales entre moléculas vecinas contribuyó a una mejor movilidad de los huecos. Además, la solubilidad marginal de BDT-TPA-sTh en la solución de perovskita permitió la difusión inversa en las películas de perovskita, que podría usarse para pasivar aún más el Pb descoordinado 2 + defectos de iones por átomos de S con base de Lewis en BDT-TPA-sTh sin dañar los HTL de la capa inferior.
Los pero-SC planar p-i-n que usan BDT-TPA-sTh sin dopante como HTL no solo lograron un PCE alto (20.5%) y una estabilidad de humedad mejorada, pero también demostró su viabilidad para fabricar dispositivos de gran área a través de la tecnología de recubrimiento de cuchillas. Creen que este concepto de diseño HTL a través de interacciones supramoleculares y difusión inversa allanará el camino para diseñar materiales HTL de dispositivos optoelectrónicos basados en perovskita. Su trabajo proporcionaría un paso significativo en el diseño de materiales de interfaz hacia un alto rendimiento, gran área e impresión p-i-n planar pero-SCs, y por lo tanto sería interesante para un amplio número de lectores de la comunidad optoelectrónica basada en perovskita.
