华北电力大学李美成Joule：正置倒置通用！可控电解掺杂有机半导体用于稳定钙钛矿太阳能电池

来源：知光谷发布时间：2025-09-05 08:49:06

传统的有机空穴传输层(通常包含LiTFSI)在钙钛矿太阳能电池(PSCs)中需经历复杂耗时的氧化过程，并伴随大量残留Li⁺，影响器件稳定性。本文提出一种新型电解掺杂策略，通过调控电解过程实现可控掺杂并有效去除Li⁺。该策略利用空穴氧化有机半导体形成自由基，同时在阴极还原Li⁺为Li金属，从而实现精准掺杂与Li⁺去除。采用电解处理的Spiro作为空穴传输层的正式结构PSCs实现了26.16%的光电转换效率(PCE)，采用电解PTAA的反式结构PSCs实现了25.57%的PCE，并表现出优异的稳定性。

文章亮点总结

提出新型电解掺杂策略：利用电化学氧化还原反应实现有机半导体的可控掺杂，同时有效去除有害的Li⁺残留，显著提升器件稳定性。

实现高效率与高稳定性并存：正式结构PSCs效率达26.16%，反式结构达25.57%，并在连续光照1400小时后仍保持91%初始效率。

具备普适性与兼容性：该策略适用于多种有机半导体(如Spiro、PTAA、P3HT)，并可与其他化学添加剂协同使用，拓展了材料调控的灵活性。