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有機(jī)無(wú)機(jī)雜化充電機(jī)充電鈣鈦礦太陽(yáng)能蓄電池自從2009年被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，一路高歌猛進(jìn)效率突飛猛進(jìn)效率一度達(dá)到22.1%，其發(fā)展之迅猛可謂前所未見(jiàn)。目前，充電機(jī)充電鈣鈦礦型太陽(yáng)能蓄電池(PSCs)的商業(yè)化仍然要求充電機(jī)充電蓄電池?fù)碛懈咝屎土己玫拈L(zhǎng)期環(huán)境穩(wěn)定性。進(jìn)一步發(fā)展性能更好的充電機(jī)充電鈣鈦礦太陽(yáng)能蓄電池的關(guān)鍵仍然是空穴傳輸材料與鈣鈦礦間的能級(jí)匹配問(wèn)題。目前實(shí)驗(yàn)室高效率充電機(jī)充電鈣鈦礦太陽(yáng)能蓄電池所用的空穴傳輸材料主要是spiro-OMeTAD和PTAA，發(fā)展一種新的能級(jí)適配的空穴傳輸材料對(duì)于突破充電機(jī)充電鈣鈦礦太陽(yáng)能蓄電池的最高效率變得至關(guān)重要。

【成果簡(jiǎn)介】
近日，韓國(guó)化學(xué)技術(shù)研究所（KRICT）的Jaemin Lee教授等人發(fā)展了一種命名為DM的氟端空穴傳輸材料，并且制備出了效率突破至23.2%的高效穩(wěn)定充電機(jī)充電鈣鈦礦太陽(yáng)能蓄電池。

【圖文簡(jiǎn)介】

圖 空穴傳輸材料的光學(xué)、電學(xué)和熱學(xué)特性表征
(a-b). spiro-OMeTAD和DM的化學(xué)結(jié)構(gòu)式；
(c). spiro-OMeTAD和DM的紫外可見(jiàn)吸收光譜；
(d). spiro-OMeTAD和DM的循環(huán)伏安曲線；
(e). spiro-OMeTAD和DM的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度曲線(DSC)。

2 分別使用spiro-OMeTAD和DM作為空穴傳輸材料的充電機(jī)充電鈣鈦礦太陽(yáng)能蓄電池的性能對(duì)比
(a). 充電機(jī)充電鈣鈦礦太陽(yáng)能蓄電池的SEM截面圖；
(b-c). 器件有效面積分別為0.0939 cm2和0.991 cm2 的J-V曲線；
(d). 25個(gè)面積為0.0939 cm2器件的效率統(tǒng)計(jì)分布圖；
(e). DM添加量與效率依賴關(guān)系。

3 基于DM的充電機(jī)充電鈣鈦礦太陽(yáng)能蓄電池的光伏性能
(a). 分別基于sprio-OMeTAD和DM的充電機(jī)充電鈣鈦礦太陽(yáng)能蓄電池的J-V曲線；
(b). DM和sprio-OMeTAD的能帶結(jié)構(gòu)；
(c). 兩種空穴傳輸材料制備充電機(jī)充電蓄電池的效率統(tǒng)計(jì)圖；
(d). DM和sprio-OMeTAD的電荷復(fù)合壽命。

4 基于DM的充電機(jī)充電鈣鈦礦太陽(yáng)能蓄電池的熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定
(a). 含有和不含有摻雜劑的DM粉末的DSC曲線；
(b). 不同溫度下DM和sprio-OMeTAD充電機(jī)充電鈣鈦礦太陽(yáng)能蓄電池的效率穩(wěn)定性；
(c). 60攝氏度下DM基鈣鈦礦充電機(jī)充電蓄電池的長(zhǎng)時(shí)間熱穩(wěn)定性測(cè)試；
(d). 一個(gè)太陽(yáng)能長(zhǎng)時(shí)間照射下，DM基鈣鈦礦充電機(jī)充電蓄電池的長(zhǎng)時(shí)間光穩(wěn)定性測(cè)試。

【小結(jié)】
研究者通過(guò)開(kāi)發(fā)新了一種新的空穴傳輸材料（DM），成功地突破了充電機(jī)充電鈣鈦礦太陽(yáng)能蓄電池的效率極限，達(dá)到23.2%的效率，并且具有良好的環(huán)境穩(wěn)定性。這為推動(dòng)充電機(jī)充電鈣鈦礦太陽(yáng)能蓄電池的進(jìn)一步發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。