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首页> 外文期刊>ACS applied materials & interfaces >Nonreduction-Active Hole-Transporting Layers Enhancing Open-Circuit Voltage and Efficiency of Planar Perovskite Solar Cells
【24h】

Nonreduction-Active Hole-Transporting Layers Enhancing Open-Circuit Voltage and Efficiency of Planar Perovskite Solar Cells

机译：非还原活性空穴传输层，可提高平面钙钛矿太阳能电池的开路电压和效率

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Inverted planar perovskite solar cells using poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS) as the hole-transporting layer (HTL) are very attractive because of their low-temperature and easy processing. However, the planar cells with the PEDOT:PSS HTL typically display lower open-circuit voltage (V-OC) (about 0.90 V) than that of devices with TiO2-based conventional structure (1.0-1.1 V). The underlying reasons are still not clear. In this work, we report the PEDOT:PSS that is intrinsically p-doped can be chemically reduced by methylamine iodide (MAI) and MAPbI(3). The reaction reduces the work function (WF) of PEDOT:PSS, which suppresses the efficient hole collection and yields lower V-OC. To overcome this issue, we adopt undoped semiconducting polymers that are intrinsically nonreduction-active (NRA) as the HTL for inverted planar perovskite solar cells. The cells display enhanced V-OC from 0.88 +/- 0.04 V (PEDOT:PSS HTL, reference cells) to 1.02 +/- 0.03 V (P3HT HTL) and 1.04 +/- 0.03 V (PTB7 and PTB-Th HTL). The power conversion efficiency (PCE) of the devices with these NRA HTL reaches about 17%.
机译：使用聚（3,4-乙撑二氧噻吩）：聚（苯乙烯磺酸盐）（PEDOT：PSS）作为空穴传输层（HTL）的倒置平面钙钛矿型太阳能电池因其低温且易于加工而非常吸引人。但是，具有PEDOT：PSS HTL的平面单元通常比具有TiO2的传统结构的器件（1.0-1.1 V）显示更低的开路电压（V-OC）（约0.90 V）。根本原因尚不清楚。在这项工作中，我们报告本质上p掺杂的PEDOT：PSS可以通过甲胺碘化物（MAI）和MAPbI（3）化学还原。该反应降低了PEDOT：PSS的功函数（WF），从而抑制了有效的空穴收集并产生了较低的V-OC。为了克服这个问题，我们采用本质上无还原活性（NRA）的非掺杂半导体聚合物作为倒置平面钙钛矿太阳能电池的HTL。电池显示的V-OC从0.88 +/- 0.04 V（PEDOT：PSS HTL，参考电池）提高到1.02 +/- 0.03 V（P3HT HTL）和1.04 +/- 0.03 V（PTB7和PTB-Th HTL）。使用这些NRA HTL的设备的功率转换效率（PCE）达到约17％。

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