使用聚3-己基噻吩的高效稳定和可扩展的钙钛矿太阳能电池

钙钛矿太阳能电池通常包括沉积在钙钛矿有源层的每一侧上的电子和空穴传输材料。到目前为止，只有两个有机空穴传输材料导致了这些太阳能电池的状态的最先进的性能1：聚(三芳基胺)(PTAA)2，3，4，5和2,2'-，7,7'-四(ñ，ñ-二p-methoxyphenylamine)-9,9'-螺二芴(螺环-OMeTAD)6，7。

然而，这些材料在商业化方面存在若干缺点，包括高成本8，需要吸收钙钛矿层降解的吸湿性掺杂剂。9和沉积过程的限制10。聚(3-己基噻吩)(P3HT)是具有优异的光电特性的替代空穴传输材料11，12，13，造价低8，14和易于制造的15，16，17，18，但是钙钛矿的到目前为止的效率使用P3HT的太阳能电池仅达到约16%19。

在这里，我们提出了一种高效钙钛矿太阳能电池的器件架构，使用P3HT作为空穴传输材料，没有任何掺杂剂。通过n的原位反应在窄带隙光吸收层的顶部形成薄的宽带隙卤化物钙钛矿层。- 钙钛矿表面上的己基三甲基溴化铵。

我们的设备具有22.7%的认证功率转换效率，滞后为±0.51%;在没有封装的情况下，在85%的相对湿度下表现出良好的稳并且在封装时表明在室温下在1-太阳照射下长达1,370小时的操作稳定性，保持95%的初始效率。

我们将平台扩展到大面积模块(24.97平方厘米)，这些模块采用可扩展的条形涂层方法制造，用于沉积P3HT，并实现16.0%的功率转换效率。通过使用宽带隙卤化物实现P3HT作为空穴传输材料的潜力可能是钙钛矿太阳能电池研究的一个有价值的方向。