通过在空穴注入层中掺杂氧化石墨烯，使用碳电极的钙钛矿太阳能电池实现了23.6%的转换效率

《Nature Energy》：Graphene oxide doping of the hole injection layer enables 23.6% efficiency in perovskite solar cells with carbon electrodes

碳基钙钛矿太阳能电池采用低温处理工艺，通过在空穴传输层中掺杂功能化石墨氧化物（GO-COOH），有效提升了电荷传输效率并固定锂离子，使电池转换效率达23.6%，在连续光照1000小时后仍保持98.7%的初始性能，其稳定性接近金属电极器件。

　　

摘要

在低温下制备的碳基钙钛矿太阳能电池（C-PSCs）因其更高的稳定性和成本效益而受到关注。然而，这些优势被设备性能的下降所抵消，主要原因是空穴传输层（HTL）与碳电极之间的电荷转移效率低下。在本研究中，我们使用经过羧基修饰的氧化石墨烯（GO-COOH）作为掺杂剂，用于2,2′,7,7′-四(N,N-二-p-甲氧基苯胺)-9,9′-螺二氟苯（Spiro-OMeTAD）这种HTL材料，以促进界面电荷转移并固定锂离子，从而提升设备的性能和稳定性。我们证明了GO-COOH与Spiro-OMeTAD之间的电子转移过程：GO-COOH中的离域电子能够在不暴露于氧气的情况下实现p型掺杂，形成强π–π共轭的HTL–碳界面。Li–C键的形成进一步固定了可移动的锂离子，提高了设备的稳定性。结果表明，这些C-PSCs的功率转换效率达到了23.6%，在连续光照1000小时后仍能保持初始性能的98.7%。这些成果使得C-PSCs的性能接近于使用金属电极的太阳能电池。