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Efficient and Stable Perovskite Solar Cells Using Molybdenum Tris(dithiolene)s as p-Dopants for Spiro-OMeTAD
ACS Energy Letters ( IF 19.3 ) Pub Date : 2017-08-17 00:00:00 , DOI: 10.1021/acsenergylett.7b00614 Alba Pellaroque 1 , Nakita K. Noel 1 , Severin N. Habisreutinger 1 , Yadong Zhang 2 , Stephen Barlow 2 , Seth R. Marder 2 , Henry J. Snaith 1
ACS Energy Letters ( IF 19.3 ) Pub Date : 2017-08-17 00:00:00 , DOI: 10.1021/acsenergylett.7b00614 Alba Pellaroque 1 , Nakita K. Noel 1 , Severin N. Habisreutinger 1 , Yadong Zhang 2 , Stephen Barlow 2 , Seth R. Marder 2 , Henry J. Snaith 1
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Metal halide perovskite solar cells have now reached efficiencies of over 22%. To date, the most efficient perovskite solar cells have the n-i-p device architecture and use 2,2′,7,7′-tetrakis(N,N′-di-p-methoxyphenylamine)-9,9′-spirobifluorene or poly(triarylamine) as the hole transport material (HTM), which are typically doped with lithium bis((trifluomethyl)sulfonyl)amide (Li-TFSI). Li-TFSI is hygroscopic and detrimental to the long-term performance of the solar cells, limiting its practical use. In this work, we successfully replace Li-TFSI by molybdenum tris(1-(methoxycarbonyl)-2-(trifluoromethyl)ethane-1,2-dithiolene), Mo(tfd-CO2Me)3, or molybdenum tris(1-(trifluoroacetyl)-2-(trifluoromethyl)ethane-1,2-dithiolene), Mo(tfd-COCF3)3. With these two dopants, we achieve stabilized power conversion efficiencies up to 16.7% and 15.7% with average efficiencies of 14.8% ± 1.1% and 14.4% ± 1.2%, respectively. Moreover, we observe a significant enhancement of the long-term stability of perovskite solar cells under 85 °C thermal stressing in air.
中文翻译：
使用三（二硫代钼）钼作为Spiro-OMeTAD的p型掺杂剂的高效稳定的钙钛矿太阳能电池
如今，金属卤化物钙钛矿太阳能电池的效率已超过22％。迄今为止，最有效的钙钛矿太阳能电池具有压区装置架构，并使用2,2'，7,7'-四（N，N'-二-对甲氧基苯胺）-9,9'-螺二芴或聚三芳基胺）作为空穴传输材料（HTM），通常掺有双（（三氟甲基）磺酰基）氨基锂（Li-TFSI）。Li-TFSI具有吸湿性，并且不利于太阳能电池的长期性能，从而限制了其实际应用。在这项工作中，我们成功地用三（1-（甲氧基羰基）-2-（三氟甲基）乙烷-1，2-二硫代己烯）钼，Mo（tfd-CO 2 Me）3或三（1-钼）取代Li-TFSI （三氟乙酰基）-2-（三氟甲基）乙烷-1,2-二硫辛烯），Mo（tfd-COCF3）3。使用这两种掺杂剂，我们可以实现高达16.7％和15.7％的稳定功率转换效率，平均效率分别为14.8％±1.1％和14.4％±1.2％。此外，我们观察到在空气中85°C的热应力下钙钛矿型太阳能电池的长期稳定性有了显着提高。
更新日期：2017-08-17
中文翻译：
使用三（二硫代钼）钼作为Spiro-OMeTAD的p型掺杂剂的高效稳定的钙钛矿太阳能电池
如今，金属卤化物钙钛矿太阳能电池的效率已超过22％。迄今为止，最有效的钙钛矿太阳能电池具有压区装置架构，并使用2,2'，7,7'-四（N，N'-二-对甲氧基苯胺）-9,9'-螺二芴或聚三芳基胺）作为空穴传输材料（HTM），通常掺有双（（三氟甲基）磺酰基）氨基锂（Li-TFSI）。Li-TFSI具有吸湿性，并且不利于太阳能电池的长期性能，从而限制了其实际应用。在这项工作中，我们成功地用三（1-（甲氧基羰基）-2-（三氟甲基）乙烷-1，2-二硫代己烯）钼，Mo（tfd-CO 2 Me）3或三（1-钼）取代Li-TFSI （三氟乙酰基）-2-（三氟甲基）乙烷-1,2-二硫辛烯），Mo（tfd-COCF3）3。使用这两种掺杂剂，我们可以实现高达16.7％和15.7％的稳定功率转换效率，平均效率分别为14.8％±1.1％和14.4％±1.2％。此外，我们观察到在空气中85°C的热应力下钙钛矿型太阳能电池的长期稳定性有了显着提高。
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