Hochtransparente carbazolbasierte polymerbasierte Lochtransportmaterialien für inverse Perowskit-Solarzellen

Jin He ,  

Chun-lei Zhang ,  

Xiang-lang Sun ,  

Zong-long Zhu ,  

Nan Li ,  

Zhong-an Li ,  

摘要

Um das Problem der parasitären Absorption in der polymeren Lochtransport-Schicht in inversen Perowskit-Solarzellen zu lösen, wurde eine neue Klasse hochtransparenter polymerer Lochtransportmaterialien (HTMs), PBN-3,6-Cz und PBN-2,7-Cz, entwickelt und synthetisiert. Diese basieren auf Carbazol und trifenylsubstituiertem Benzo[e]cyclopento[b]indol als Copolymereinheit. Beide polymeren HTMs besitzen geeignete Energieniveaus und Lochmobilitäten sowie eine durchschnittliche Durchlässigkeit von über 94 % im Bereich von 350~450 nm, deutlich höher als das Vergleichsmaterial PTAA (82,3 %), was optische Verluste durch parasitäre Absorption an der Grenzfläche effektiv reduziert. Zudem wurde durch die Steuerung der Bindungsstelle des Carbazols die Ladungstransportleistung der Polymere sowie das Kristallisationsverhalten der Perowskitschicht eingestellt. Perowskit-Solarzellen basierend auf PBN-2,7-Cz erzielten eine Energieumwandlungseffizienz von 18,21 % und eine Kurzschlussstromdichte von 24,33 mA·cm-2, beide besser als die Vergleichsgeräte mit PTAA (18,07 %, 24,03 mA·cm-2).

关键词

Perowskit-Solarzellen; Lochtransportmaterialien; konjugierte Polymere; Carbazol; Transparenz

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