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Spiro‐Linked Molecular Hole‐Transport Materials for Highly Efficient Inverted Perovskite Solar Cells
Solar RRL ( IF 6.0 ) Pub Date : 2019-11-14 , DOI: 10.1002/solr.201900389 Chuan Wang 1, 2 , Jinlong Hu 1 , Chaohui Li 1, 2 , Shudi Qiu 1 , Xianhu Liu 2 , Linxiang Zeng 3 , Chuntai Liu 2 , Yaohua Mai 1 , Fei Guo 1
Solar RRL ( IF 6.0 ) Pub Date : 2019-11-14 , DOI: 10.1002/solr.201900389 Chuan Wang 1, 2 , Jinlong Hu 1 , Chaohui Li 1, 2 , Shudi Qiu 1 , Xianhu Liu 2 , Linxiang Zeng 3 , Chuntai Liu 2 , Yaohua Mai 1 , Fei Guo 1
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Spiro‐linked compounds have been used as benchmark hole‐transport materials (HTMs) for the construction of efficient normal architecture (n‐i‐p) perovskite solar cells (PSCs). However, the heavy reliance on the use of dopants not only complicates the device fabrication but imposes long‐term stability concern of the devices. Herein, it is reported that solution‐processed dopant‐free spiro molecules can serve as superior HTMs to fabricate efficient inverted (p‐i‐n) PSCs. Rational choice of orthogonal solvent allows us to solution deposit uniform and pinhole‐free perovskite films without compromising the hole‐extraction capability of the spiro‐based interface layers. To illustrate the generality of the strategy, three spiro‐linked molecules are investigated side by side as HTMs in one‐step solution‐processed CH3NH3PbI3 PSCs. Due to the favored energy‐level alignment and high hole mobility, solar cells based on the HTM of spiro‐TTB yield a high efficiency of 18.38% with open‐circuit voltages (VOC) up to 1.09 V. These results suggest that small molecular HTMs commonly developed for normal structure devices can be of great potential to fabricate cost‐effective and highly efficient inverted PSCs.
中文翻译：
用于高效倒钙钛矿太阳能电池的螺旋连接分子空穴传输材料
螺旋连接的化合物已用作基准空穴传输材料（HTM），用于构建高效的常规体系结构（n-i-p）钙钛矿太阳能电池（PSC）。但是，严重依赖于掺杂剂的使用不仅使器件制造复杂化，而且对器件的长期稳定性产生了影响。在此，据报道，溶液处理的无掺杂螺旋分子可以作为高级HTM来制造有效的反向（p-i-n）PSC。合理选择正交溶剂可使我们溶液沉积均匀且无针孔的钙钛矿薄膜，而不会损害螺旋型界面层的空穴提取能力。为了说明该策略的一般性，在一步法溶液处理的CH 3中，将3个螺旋连接的分子作为HTM并排进行了研究。NH 3 PbI 3 PSC。由于有利的能级对准和高空穴迁移率，基于螺-TTB的HTM的太阳能电池在开路电压（V OC）高达1.09 V的情况下可产生18.38％的高效率。这些结果表明，小分子通常为标准结构设备开发的HTM在制造具有成本效益和高效的倒置PSC方面具有巨大潜力。
更新日期：2019-11-14
中文翻译：
用于高效倒钙钛矿太阳能电池的螺旋连接分子空穴传输材料
螺旋连接的化合物已用作基准空穴传输材料（HTM），用于构建高效的常规体系结构（n-i-p）钙钛矿太阳能电池（PSC）。但是，严重依赖于掺杂剂的使用不仅使器件制造复杂化，而且对器件的长期稳定性产生了影响。在此，据报道，溶液处理的无掺杂螺旋分子可以作为高级HTM来制造有效的反向（p-i-n）PSC。合理选择正交溶剂可使我们溶液沉积均匀且无针孔的钙钛矿薄膜，而不会损害螺旋型界面层的空穴提取能力。为了说明该策略的一般性，在一步法溶液处理的CH 3中，将3个螺旋连接的分子作为HTM并排进行了研究。NH 3 PbI 3 PSC。由于有利的能级对准和高空穴迁移率，基于螺-TTB的HTM的太阳能电池在开路电压（V OC）高达1.09 V的情况下可产生18.38％的高效率。这些结果表明，小分子通常为标准结构设备开发的HTM在制造具有成本效益和高效的倒置PSC方面具有巨大潜力。
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