离子液体在钙钛矿太阳能电池中的应用进展
庞恺, 宋瑶瑶, 万宇波, 孙浩, 刘梦凡, 张慧银(北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院)
摘要:伏技术的核心候选者. 然而, 其产业化进程仍受限于器件稳定性和环境毒性. 离子液体(ionic liquid, ILs)作为一种“绿色溶剂”, 凭借其低毒性、强溶剂化能力、可设计性、高离子导电性和较宽的电化学窗口等优异特性, 已被广泛应用于钙钛矿太阳能电池领域. 本文综述了离子液体在钙钛矿太阳能电池中的应用进展, 从概述典型离子液体的基本性质和分类出发, 详细总结了离子液体作为溶剂、添加剂、改性剂等在优化钙钛矿吸光层、改善界面功能层以及提高器件稳定性方面的作用与机理. 最后, 展望了离子液体在钙钛矿太阳能电池领域的未来研究方向和应用前景.
关键词:离子液体, 钙钛矿太阳能电池, 绿色溶剂, 稳定性
目录介绍
1 引言
2 离子液体
2.1 离子液体的特性
2.1.1 宽液体区间
2.1.2 溶剂化能力
2.1.3 可设计性
2.1.4 低毒性
2.1.5 电化学特性
2.2 常用离子液体分类
2.2.1 咪唑类离子液体
2.2.2 吡啶类离子液体
2.2.3 季铵类离子液体
2.2.4 季类离子液体
2.2.5 吡咯烷类离子液体
2.2.6 哌啶类离子液体
2.2.7 功能化离子液体
2.2.8 聚离子液体
3 ILs在钙钛矿活性层中的应用
3.1 ILs作为钙钛矿前驱液溶剂
3.1.2 ILs作为钙钛矿前驱液的共溶剂
3.2 ILs作为钙钛矿前驱液的添加剂
3.3 ILs钝化钙钛矿缺陷
3.3.1 ILs填充I空位
3.3.2 ILs钝化Pb缺陷
3.3.3 ILs同时钝化阴阳离子缺陷
4 ILs在界面功能层中的应用
4.1 ILs作为界面修饰材料
4.1.1 ILs修饰钙钛矿/电子传输层界面
4.1.2 ILs修饰钙钛矿/空穴传输层界面
4.2 ILs作为独立的电荷传输层
5 稳定性工程
5.1 引入疏水基团提升湿度稳定性
5.2 提升钙钛矿晶相稳定性
5.3 提升界面稳定性
6 总结与展望
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