金属酞菁无掺杂空穴传输材料在钙钛矿太阳能电池中的应用

摘要

小分子金属酞菁化合物(MPc)是一类热和化学稳定性良好的材料，其空穴迁移率高，被视为钙钛矿太阳能电池(PSCs)中具有应用前景的空穴传输材料(HTMs).α-四取代的4-叔丁基苯氧基铜酞菁(CuPc-TB)和镍酞菁(NiPc-TB)被合成，并被作为非掺杂HTMs成功应用于介观多孔PSCs中.与Ni原子相比，Cu原子的引入诱导了薄膜态的金属酞菁分子呈现出更强的分子面面相对的H堆积，由此提高了其空穴传输能力.通过溶液旋涂法将CuPc-TB用作非掺杂空穴传输材料时，所获得的最优PSC器件在标准光强下获得了17.3%的光电转换效率，这优于基于NiPc-TB的电池器件(16.5%).此外，基于非掺杂CuPc-TB空穴传输材料的未封装PSC器件在室温下显示出比基于掺杂Spiro-OMeTAD的器件更好的稳定性.

关键词

钙钛矿太阳能电池 / 空穴传输材料 / 光电转换效率 / 铜酞菁 / 镍酞菁