掺杂 Spiro-OMeTAD 是高效、稳定的钙钛矿室内光伏电池的必要条件吗？

Josiah02

在这项工作中，研究人员研究了基于 LHP 的器件的室外和室内光伏性能，该器件利用 Spiro-OMeTAD 作为空穴传输材料，并采用常用掺杂剂如双（三氟甲烷磺酰基）酰亚胺锂 (Li-TFSI) 或不使用任何掺杂剂。
研究人员发现，尽管在 1 倍太阳光照下采用未掺杂 Spiro-OMeTAD 层的器件性能预期较低（效率高达 7.7%），但在 1000 勒克斯光照下，器件效率高达 25.6%，与掺杂的对应器件效率高达 29.7% 相当。这主要是由于在低光照强度下填充因子大幅改善，这可以通过室内照明下串联电阻的影响减弱来解释。
还测试了器件的运行稳定性。在连续白光照射下，未掺杂的 Spiro-OMeTAD 器件的最大功率点效率也提高了约 25%，因此可能超越掺杂的 Spiro-OMeTAD 器件的性能。未掺杂的 Spiro-OMeTAD 器件在极低光照水平下也具有较低的滞后现象，在 50 勒克斯下开路电压约为 0.65 V，因此在这些条件下更可靠。
这项研究提出，尽管需要掺杂的 Spiro-OMeTAD 来实现高性能的基于 LHP 的太阳能电池，但掺杂剂可能不是制造在低光照强度下高效稳定地工作的室内光伏电池所必需的。
结果还表明，基于 LHP 的太阳能电池的效率无法预测其在低光照条件下的性能。因此，应针对设备的预期光源对光伏结构进行微调，以实现最佳性能。
更多信息： Sami Toikkonen 等人，《Spiro-OMeTAD 掺杂是否是实现高效稳定的钙钛矿室内光伏电池的必要条件？》，《先进设备与仪器》（2024 年）。DOI ：10.34133/adi.0048