【摘 要】
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电子传输层作为光伏器件中重要组成，对器件的性能有重要影响。目前使用的电子传输层材料如富勒烯PC61BM由于具备较低的电导率和载流子浓度，影响了光伏器件的性能。N型掺杂是提高其电子传输性能的有效策略。然而，高效、低温的n型有机掺杂剂仍比较缺乏。本文探索了两种n型掺杂剂，对PC61BM进行掺杂，并研究了其在钙钛矿太阳能电池和有机太阳能电池中的应用。
首先，本文报道了一种吡啶衍生物2,6-二甲氧基吡啶(2,6-Py)可以通过溶液共混对PC61BM形成有效掺杂。PC61BM经2,6-Py掺杂后电导率提升
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电子传输层作为光伏器件中重要组成，对器件的性能有重要影响。目前使用的电子传输层材料如富勒烯PC61BM由于具备较低的电导率和载流子浓度，影响了光伏器件的性能。N型掺杂是提高其电子传输性能的有效策略。然而，高效、低温的n型有机掺杂剂仍比较缺乏。本文探索了两种n型掺杂剂，对PC61BM进行掺杂，并研究了其在钙钛矿太阳能电池和有机太阳能电池中的应用。
首先，本文报道了一种吡啶衍生物2,6-二甲氧基吡啶(2,6-Py)可以通过溶液共混对PC61BM形成有效掺杂。PC61BM经2,6-Py掺杂后电导率提升了两个数量级，电子迁移率也随之提高。另外，2,6-Py作为路易斯碱可以钝化钙钛矿薄膜表面缺陷，有效减少载流子复合损失。使用掺杂后的PC61BM作为电子传输层制备反式平面钙钛矿太阳能电池，掺杂后的器件效率由15.53%提升至18.28%。
进一步，本文报道了另外一种掺杂能力更强的n型掺杂剂，1，3，5-三甲基六氢-1，3，5-三嗪(TMHT)。PC61BM经TMHT掺杂后电导率提升了三个数量级，同时功函数从-4.8eV移动到-4.4eV。随后，使用掺杂后的PC61BM作为电子传输层应用在非富勒烯有机太阳能电池中，掺杂后的器件消除了未掺杂器件的电流-电压曲线中严重的“S”型。TMHT对PC61BM的掺杂提升了薄膜电导率并促使费米能级向上移动，减小了活性层与电子传输层之间的电子收集势垒，有利于器件对电荷的传输、提取和收集。以TMHT掺杂的PC61BM作为电子传输层，实现了效率为11.41%的非富勒烯有机太阳能电池。
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