《非摻雜有機空穴傳輸材料的開發及套用》是依託南京林業大學，由劉建擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：非摻雜有機空穴傳輸材料的開發及套用
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：劉建
- 依託單位：南京林業大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
有機空穴傳輸材料在有機無機雜化鈣鈦礦太陽能電池中扮演著非常重要的角色，包括改善界面的肖特基接觸、空穴的轉移和傳輸、抑制電荷複合等。目前為止，常用的有機空穴傳輸材料（如，spiro-OMeTAD和PTAA）空穴遷移率和電導率較低，無法直接用於鈣鈦礦太陽能電池並獲得高效率,通常需要摻雜添加劑（如, 二(三氟甲基磺酸醯)亞胺鋰，Li-TFSI）來提升器件的光電轉換效率。然而，摻雜策略需要進行嚴格的條件最佳化（溶劑、摻雜劑和摻雜濃度等）。此外，鋰鹽Li-TFSI的易吸濕性導致電池的快速衰退，不利於鈣鈦礦太陽能電池的實際套用。因此迫切需要開發新的策略來避免P-型摻雜過程引起的各種問題。本項目擬通過分子設計合成等手段開發一系列具有高遷移率的非摻雜有機空穴傳輸材料套用於鈣鈦礦太陽能電池中，並探討非摻雜有機空穴傳輸材料分子結構與電池光電性能的關係，旨在穩定的高效率鈣鈦礦太陽能電池的研究中取得突破性進展。
結題摘要
近年來，有機-無機雜化鈣鈦礦太陽能電池取得了突飛猛進的發展，套用前景廣泛。有機空穴傳輸材料在有機無機雜化鈣鈦礦太陽能電池中扮演著非常重要的角色，包括改善界面的肖特基接觸、空穴的轉移和傳輸、抑制電荷複合等。常用的有機空穴傳輸材料空穴遷移率和電導率較低，通常需要摻雜添加劑（如, 二(三氟甲基磺酸醯)亞胺鋰，Li-TFSI）來提升器件的光電轉換效率。然而，摻雜策略需要進行嚴格的條件最佳化（溶劑、摻雜劑和摻雜濃度等）。鋰鹽Li-TFSI的易吸濕性導致電池的快速衰退，不利於鈣鈦礦太陽能電池的實際套用。本項目通過分子設計開發了一系列新型三芳胺類非摻雜空穴傳輸材料，作為非摻雜空穴傳輸材料套用於鈣鈦礦太陽能電池中，最高光電轉換效率達15.2%，並探討了材料結構與器件性能之間的構效關係。我們在高質量混合離子鈣鈦礦薄膜的製備上取得了一定的進展，首次觀察到並研究了銫摻雜的甲脒碘鉛混合陽離子鈣鈦礦材料的光誘導相分離和熱修復行為，為進一步提升鈣鈦礦材料的光電轉換效率和穩定性具有一定的學術意義。此外，我們採用一種綠色合成方法製備了氫氧化鎳超薄納米片，材料表現出優異的超級電容器性能。
