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【手机买球】作者通过傅里叶变换红外光谱(F
时间:2022-11-20 21:08 点击次数:

  手机买球斥地高转移率、长时间牢靠性和全部钝化的空穴传输资料(HTMs),看待同时抬高钙钛矿太阳能电池(PVSCs)的效果和牢靠性具备紧要事理。

  在这项事情中,华南理工大学黄飞感化和薛启帆副推敲员等人采取瓜代苯二氮噻吩(BDT)和双噻吩亚胺(BTI)单位斥地了两种给体-受体(D-A)共轭召集物PBTI和PFBTI。因为份子骨架具备优异的立体性和扩大的共轭,份子具备空想的空穴转移率。这两种共聚物都能够手脚HTMs,具备符合的能级和有用的弊端钝化。缩小BTI单位的烷基链,在BDT基团上引入氟原子,可有用加强HTMs的空穴转移率和疏水性,进而抬高PVSCs的效果和牢靠性。该事情以题为“Dopant-free Bithiophene Imide-based Polymeric Hole Transporting Materials for Efficient and Stable Perovskite Solar Cells”宣告在《Advanced Materials》上。

  互异氟庖代基的召集物HTMs PBTI和PFBTI的份子机关如图1a所示。图1b描写了PBTI和PFBTI在氯仿(CF)溶液和薄膜形态下的紫外-看来招揽光谱。召集物PBTI和PFBTI在300~650nm处均发挥出一样的招揽特征。300⑷00 nm的弱招揽带与召集物骨架的π-π*跃迁相关,500~650 nm的强招揽带源于BDT和BTI单位之间的ICT。PBTI和PFBTI的轮回伏安法(CV)弧线c所示。PBTI和PFBTI的HOMO/LUMO能级分辨为- 5。51/⑶。58 eV和⑸。62/⑶。74 eV。完毕评释,氟化回响反映能够有用地升高召集物的HOMO能级。钙钛矿与互异HTMs的能级分列如图1d所示。PBTI、PFBTI和钙钛矿之间分列优异的HOMO/LUMO能级有助于空穴讨取和逼迫电子注入。作家采取密度泛函实际(DFT)计较,推敲了两种召集物的主链构型和FMO能级。份子几许体式和计较失掉的FMOs如图1e所示。PBTI和PFBTI的高立体性和扩大共轭能够加强召集物骨架之间的份子间π-π互相用处,完结PBTI和PFBTI的地面穴转移率。计较失掉的PBTI和PFBTI的HOMO能级分辨为⑸。16 eV和⑸。30 eV【手机买球】,与CV完毕切合较好。

  经由过程空间电荷限度电流(SCLC)手法,经由过程制作仅空穴器件,取得了原始PBTI和PFBTI召集物薄膜的空穴转移率(μh)。如图2a所示,PBTI和PFBTI的空穴转移率分辨为4。2×10⑶ cm2 V⑴ s⑴和5。1×10⑶ cm2 V⑴ s⑴,与搀杂的spiro-OMeTAD十分。PBTI和PFBTI薄膜的二维(2D)GIWAXS图分辨如图2b和图2c所示,响应的立体外(OOP)和立体内(IP)宗旨的线d所示。PFBTI薄膜较严密的份子间堆集和较大的晶体干系长度推动了空穴传输,这与抬高的空穴转移率是同一的。另外,因为薄膜的成形性对PVSCs的功能至为紧要,因而作家应用原子力显微镜(AFM)察看了互异HTMs要求下钙钛矿的外面描述。如图2e,f所示【手机买球】,PBTI和PFBTI均发挥出优异的薄膜成形性。个中,钙钛矿/PFBTI外面是较润滑、平匀的,评释有更好的界面战斗,无利于加强电荷讨取,最小化泄电流。

  PBTI和PFBTI的静电外面电势(ESP)图采取DFT计较施行放荡,推敲了召集物的电荷涣散和潜伏的弊端钝化效力。如图3a所示,碳基(C=O)中的氧原子和氟原子的电负性电势可内行脚Lewis碱,钝化钙钛矿外面未配位的Pb2+。另外,作家经由过程傅里叶幻化红外光谱(FTIR)剖析,也证据了羰基与Pb2+之间的互相用处。如图3b所示,纯PBTI和PFBTI分辨在约1657 cm⑴处发挥出C = O键的拉伸振荡。召集物和钙钛矿共混样本的伸缩振荡峰均有稍微的变更,评释C = O和Pb2+之间生涯互相用处。X射线光电子能谱(XPS)进一步证据了钙钛矿中非配位Pb2+的钝化用处。如图3c所示,退出PFBTI后,原始钙钛矿薄膜的峰值转化到较低的维系能,伴跟着S 2p(如图3d所示)和O 1s从原始PFBTI薄膜向较高的维系能转化,评释配位键是经由过程将PFBTI中的S原子和O原子的孤对电子离域到Pb2+的空6p路线而构成的,有用地钝化了弊端,升高了组织态密度。

  归纳,作家分解了两种无搀杂剂的召集物HTMs PBTI和PFBTI,可用于斥地无机/无机材料杂化PVSCs。与失常应用的p搀杂Spiro-OMeTAD HTM的上下器件(21。4%)比拟,符合的能级、优异的薄膜成膜性、地面穴转移率和优越的外面钝化恶果,使鉴于PBTI和PFBTI的PVSCs具备较好的PCE。实力情提议了HTM的紧要策画观念,这对将来PVSCs的效果和牢靠性至为紧要。

  说明:仅代表作家团体见地,作家秤谌局限,若有不迷信的地方,请不才方留身教正!

 

 
 

 

 
 
 
 

 

 

 

 
 
 
 

 

 

 

 

 

 

 

 
 
 

 

 

 

 

 

 
 
 
 
 
 

 

 

 

 

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