详细介绍
在钙钛矿太阳能电池(PSCs)中,空穴传输层(HTL)是夹在钙钛矿光吸收层和阳极之间的关键功能层。它的核心使命是高效、选择性地提取和传输由钙钛矿层产生的光生空穴(正电荷),并将其导向阳极,同时阻止电子向错误方向流动,避免电荷在界面处无谓复合而损失能量。
为了实现这一“双效"(高效传输空穴、有效阻挡电子)目标,理想的HTL材料必须具备几个关键特性:
能级匹配: HTL的最高占据分子轨道(HOMO)能级应与钙钛矿层的价带顶(VBM)良好匹配,以降低空穴提取的能量势垒;同时其低未占分子轨道(LUMO)能级应远高于钙钛矿层的导带底(CBM),形成有效阻挡电子回流的能量屏障。
高空穴迁移率: 确保空穴能够被快速、高效地传输出去,减少传输过程中的复合。
稳定性: 需要在光照、湿、热以及器件工作条件下保持化学和物理稳定性,避免自身降解或与相邻层发生有害反应。
良好成膜性与界面接触: 应能形成致密、均匀、全覆盖的薄膜,与钙钛矿层和阳极形成良好界面接触,减少界面缺陷。
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