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Sequentially Fluorinated PTAA Polymers for Enhancing VOC of High‐Performance Perovskite Solar Cells
Advanced Energy Materials ( IF 24.4 ) Pub Date : 2018-09-14 , DOI: 10.1002/aenm.201801668 Youngwoong Kim 1 , Eui Hyuk Jung 2 , Geunjin Kim 2 , Donguk Kim 1 , Bumjoon J. Kim 1 , Jangwon Seo 2
Advanced Energy Materials ( IF 24.4 ) Pub Date : 2018-09-14 , DOI: 10.1002/aenm.201801668 Youngwoong Kim 1 , Eui Hyuk Jung 2 , Geunjin Kim 2 , Donguk Kim 1 , Bumjoon J. Kim 1 , Jangwon Seo 2
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The energy level alignment of the perovskite and hole transporting materials (HTMs) is essential for increasing the open‐circuit voltage (Voc) and enhancing the performance of perovskite solar cells (PSCs). In this work, new sequentially fluorinated poly(triarylamine) polymers (PTAA, 1F‐PTAA, and 2F‐PTAA) with tuned highest occupied molecular orbital (HOMO) energy levels are developed and applied as HTMs into PSCs. The fluorination approach successfully leads to stepwise downshifting of the HOMO levels of PTAA derivatives, resulting in an obvious increase in the Voc and power conversion efficiency (PCE) of the PSCs. In particular, introduction of 1F‐PTAA polymer in (FAPbI3)0.85(MAPbBr3)0.15‐based mesoporous n‐i‐p structure PSCs achieves the high stabilized PCE of 21.2% at the maximum power point with improved Voc of 1.14 V. To elucidate the importance of the optimized degree of fluorination of PTAA polymers on the photovoltaic performances, the optical, electrical, photophysical properties, and doping behaviors of the fluorinated PTAA derivatives are investigated.
中文翻译：
顺序氟化PTAA聚合物可增强高性能钙钛矿太阳能电池的VOC
钙钛矿和空穴传输材料（HTM）的能级对齐对于提高开路电压（V oc）和增强钙钛矿太阳能电池（PSC）的性能至关重要。在这项工作中，开发了具有依次调整的最高占据分子轨道（HOMO）能级的新的顺序氟化聚三芳基胺聚合物（PTAA，1F-PTAA和2F-PTAA），并将其作为HTM应用于PSC。氟化方法成功地导致PTAA衍生物的HOMO含量逐步降低，导致PSC的V oc和功率转换效率（PCE）明显增加。特别是在（FAPbI 3）0.85（MAPbBr 3）基于0.15的中孔n-i-p结构的PSC在最大功率点实现了21.2％的高稳定PCE，改善了V oc为1.14 V.为了阐明PTAA聚合物的最佳氟化程度对光伏性能的重要性，研究了氟化PTAA衍生物的光学，电学，光物理性质和掺杂行为。
更新日期：2018-09-14
中文翻译：
顺序氟化PTAA聚合物可增强高性能钙钛矿太阳能电池的VOC
钙钛矿和空穴传输材料（HTM）的能级对齐对于提高开路电压（V oc）和增强钙钛矿太阳能电池（PSC）的性能至关重要。在这项工作中，开发了具有依次调整的最高占据分子轨道（HOMO）能级的新的顺序氟化聚三芳基胺聚合物（PTAA，1F-PTAA和2F-PTAA），并将其作为HTM应用于PSC。氟化方法成功地导致PTAA衍生物的HOMO含量逐步降低，导致PSC的V oc和功率转换效率（PCE）明显增加。特别是在（FAPbI 3）0.85（MAPbBr 3）基于0.15的中孔n-i-p结构的PSC在最大功率点实现了21.2％的高稳定PCE，改善了V oc为1.14 V.为了阐明PTAA聚合物的最佳氟化程度对光伏性能的重要性，研究了氟化PTAA衍生物的光学，电学，光物理性质和掺杂行为。
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