Radical p-Doping Spiro-OMeTAD for Efficient, Stable and Self-Healing Flexible Perovskite Solar Cells

Spiro-OMeTAD 钙钛矿太阳能电池 重要的空穴传输材料 。然而，Spiro-OMeTAD 缓慢的氧化速率和在应力下对薄膜开裂的敏感性导致器件稳定性和效率降低。在本文中，引入了一种多功能的新型自修复氮氧化物自由基单体 4-[[5-（1,2-二硫代烷-3-基）-1-氧基]氨基]-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基 （DT-TEMPO） 来应对这些挑战。一方面，DT-TEMPO 通过 p 掺杂 Spiro-OMeTAD 来增强空穴迁移率和导电性，同时在另一侧通过优化的能级促进从钙钛矿到 Spiro-OMeTAD 的电荷转移。此外，DT-TEMPO 通过引入动态断裂和重建二硫键，赋予 Spiro-OMeTAD 自愈能力。优化的钙钛矿太阳能电池实现了令人印象深刻的功率转换效率，在刚性衬底上为 25.69%（认证为 25.30%），在刚性微型模块上为 21.23%，在柔性衬底上为 24.19%。值得注意的是，采用 DT-TEMPO 的 FPSC 即使在 20 000 次弯曲循环 （r = 6 mm） 后仍能保持其 90% 以上的初始效率，并通过自修复过程恢复到其初始值的 ≈95%。