钙钛矿太阳能电池的一种更简单、可扩展的方法

美国研究人员展示了一种分子掺杂MAPbI的溶液处理技术_3.太阳能电池。该方法简化了器件结构，通过不需要单独的空穴传输层，降低了制造成本。AFM电表征证实该方法可产生高效器件。

卤化物钙钛矿材料如MAPbI_3.(甲基铵碘化铅)显示出很大的希望下一代太阳能电池由于他们的高效率和相对容易制造。在这一点上，成功的商业化需要低成本、高通量制造的新工艺。目前设计的一个关键问题是井眼传输层(HTL)，这增加了成本，阻碍了规模扩大。

为此，北卡罗来纳大学和内布拉斯加大学林肯分校的研究人员展示了一种制备MAPbI的分子掺杂策略_3.通过医生刀片过程拍摄。掺杂F4TCNQ(2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四yanoquinodimethane)分子消除了对HTLs的需求，同时产生功率转换效率(PCEs)超过20%的器件。

AFM表征为新工艺制备的薄膜的电学性能提供了更深入的了解。纳米级电成像显示f4tcnq掺杂的MAPbI_3.薄膜的接触电位差较低，因而比未掺杂薄膜的电子传递更有效。此外，AFM电流测量表明，掺杂薄膜具有更高的导电性，特别是在晶界附近。

这一结果代表了在大规模、低成本地制造高性能太阳能电池方面取得的重大进展。

仪器使用

MFP-3D

技术使用

所有的纳米电实验都是在MFP-3DAFM使用带有pt涂层导电尖端的悬臂。同时获得了接触电位差(CPD)和地形图像开尔文探针力显微镜模式。除了确认薄膜的大晶粒结构外，地形图像还确定了使用导电AFM (CAFM)模式获取电流-电压(I-V)曲线的精确样品位置。的MFP-3D AFMs的ORCA选项可实现电流范围从~1 pA到20 nA的低噪声测量。

引用:吴玮，王强，方勇等，分子掺杂可扩展叶片的高效无空穴传输层钙钛矿太阳能电池。Commun Nat。9， 1625(2018)。https://doi.org/10.1038/s41467-018-04028-8

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