钙钛矿太阳能电池空穴传输材料的研究进展

【摘要】：面对能源危机和环境污染,利用光伏发电实现新能源的有效利用已在世界范围内受到高度的重视。基于有机无机杂化钙钛矿结构(CH[1-2]3NH3Pb X3)材料制备的太阳电池光电转换效率已达到20.03%。空穴传输材料(HTM)是钙钛矿太阳电池的重要组成部分,在获得高效的光电转换效率中起到重要的作用。本文系统总结了目前文献报道的用于钙钛矿太阳电池的各种空穴传输材料,对其结构和性能之间的关系进行了分析总结,为下一步发展方向提出了建议。总结分析表明,各种有机型的HTM层以三苯胺有机小分子和含噻吩聚合物报道的最多(Fig.1),一般具有较低的HOMO能级(与钙钛矿层的价带能级良好的匹配)和较高的空穴迁移率[3]。无机型的HTM层主要为Cu SCN或Cu I,制备的电池性能见表1。与有机型HTM相比,无机的HTM材料价格更加便宜,光热稳定性更高,带隙较宽,但是光电转换效率不如有机型的高。因此寻求价格低廉、热稳定性高的有机无机杂化的空穴传输材料可望成为将来发展的主流。