一种更简单、可扩展的钙钛矿太阳能电池

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。该方法无需单独的空穴传输层，从而简化了器件结构，降低了制造成本。AFM电气特性证实了该方法产生了高效的设备。

卤化物钙钛矿材料，如MAPbI_3.(甲基碘化铅铵)显示出很大的前景新一代太阳能电池因为它们效率高，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。一个关键问题是当前设计的井眼传输层(HTL)，这增加了成本，阻碍了扩大规模。

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用于制备MAPbI的分子掺杂策略_3.影片通过医生刀片过程。掺杂F4TCNQ(2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰基醌二甲烷)分子消除了htl的需要，同时产生了功率转换效率(PCEs)超过20%的器件。

原子力显微镜(AFM)的表征为新工艺制成的薄膜的电性能提供了更深入的了解。纳米级电成像显示f4tcnq掺杂MAPbI_3.薄膜具有较低的接触电位差，因此比未掺杂薄膜更有效的电子输运。此外，AFM电流测量显示，掺杂薄膜具有较高的电导率，特别是在晶界附近。

这些结果代表了大规模、低成本制造高性能太阳能电池的重大进展。

仪器使用

MFP-3D

技术使用

所有的纳米电实验都是在MFP-3D使用带有pt涂层导电尖端的悬臂梁的AFM。同时获得了接触电位差(CPD)图像和地形图开尔文探针力显微镜(KPFM)模式。除了确定薄膜的大晶粒结构外，形貌图像还确定了精确的样品位置，以便使用导电AFM (CAFM)模式获取电流-电压(I-V)曲线。的ORCA选项MFP-3D AFMs可实现从~1 pA到20 nA的低噪声电流测量。

引用:吴伟，王强，方勇等，基于分子掺杂的高效无空穴传输层钙钛矿太阳能电池。Commun Nat。91625(2018)。https://doi.org/10.1038/s41467-018-04028-8

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