【摘 要】
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近年来以高效、低成本、易制备为特点的钙钛矿太阳能电池(PSCs)成为光伏领域的研究热点,由最初的3.8%迅速增长到目前的25.2%,性能已接近单晶硅太阳能电池的最高水平,具有广泛
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近年来以高效、低成本、易制备为特点的钙钛矿太阳能电池(PSCs)成为光伏领域的研究热点,由最初的3.8%迅速增长到目前的25.2%,性能已接近单晶硅太阳能电池的最高水平,具有广泛的商业化应用前景。以有机金属卤化物半导体作为吸光材料的PSCs,得到了广泛研究,被认为是最具备发展潜力的一类光伏技术。其中起到空穴传输作用的p型材料对器件的光伏性能和稳定性有着重要的影响。通常空穴传输材料可以分为有机空穴传输材料和无机空穴传输材料两大类。目前,高效钙钛矿电池广泛采用的有机空穴传输材料(如Spiro-OMe TAD、PTAA等)不仅成本高昂,而且有机物掺杂是造成钙钛矿稳定性低的重要因素。相比于前者,无机空穴传输材料具有价格低廉,空穴迁移率高,稳定性好,带隙宽等优势,尤其铜基空穴传输材料除了兼具无机材料以上优点以外,还具备种类多样、能级易于调控、可低温溶液加工等独特优势,是最具规模化、柔性化应用潜力的无机空穴传输材料,加强其作为空穴传输层应用于PSCs的研究,对于实现低成本、大面积、可穿戴、高效率的PSCs具有重要意义。近年来,PSCs中铜基空穴传输材料在新型材料和制备方法领域取得了较大的进展,在本文中我们首先总结了近年来已报道的几类铜基无机空穴传输材料的性质,归纳其优缺点及新型材料性质调控的研究进展。而后根据制备方法的不同,将制备铜基无机空穴传输层薄膜的方法分为湿法和干法,湿法包括旋涂法、刮涂法、静电纺丝法、喷雾法、电化学沉积法等;干法包括溅射法、真空蒸镀法等。不同的制备方法会有不同的制备工艺,同时也会有各自不同的优势和不足。我们分别对湿法和干法的工艺控制的研究进展进行了介绍。最后对新型材料和制备方法的研究进展进行了梳理总结,对未来钙钛矿电池中铜基无机空穴传输材料及其薄膜制备方法的发展趋势进行了分析展望。
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