سنتز و کاربرد مواد انتقال دهنده ی حفره آلی در سلول خورشیدی پروسکایت در شرایط بدون افزودنی

در سال های اخیر، با هدف جایگزینی انتقال دهنده حفره اسپایرامتاد، تلاش های فراوانی در زمینه سنتز مواد انتقال حفره جدید از(HTMs) برای سلول خورشیدی پروسکایت (PSC) انجام شده است. با این حال، برای بهبود هدایت و تحرک پذیری این مواد، بیشتر از افزودنی های شیمیایی استفاده می شود که علاوه بر افزایش هزینه، مخرب بوده و به دلیل جاذب رطوبت بودن سرعت تخریب کریستال های پروسکایت را افزایش میدهند و باعث کاهش پایداری و بازدهای سلول های خورشیدی در درازمدت می شوند، در نتیجه با توجه به اهمیت سنتز مواد انتقال حفره(HTMs) بدون افزودنی، مولکولهای کوچک آلی ۲ و ۶ با استفاده از مواد اولیه مقرون به صرفه، به منظور بهبود مسیر سنتز، حلالیت و ایجاد مورفولوژی بهتر بر روی سطح پروسکایت نسبت به اسپایروامتاد سنتز، و با استفاده از روش الکتروشیمیایی، طیف جذب و نشر و طیف سنجی NMR، خواص شیمیایی، خلوص و شناسایی آن تایید گردید؛ علاوه بر این، پایداری حرارتی و استحکام HTMs جدید توسط DSC و TGA اندازه گیری شد. مولکولهای مورد استفاده به دلیل وجود سیستم π از نوع دهنده-گیرنده، تحرک انتقال بار را افزایش داده و استفاده از افزودنی های شیمیایی را کاهش میدهند. در ادامه سلول خورشیدی حاصل ازHTMs ۲ و ۶ با آنالیزهای فوتوولتاییک مشخصه یابی شد، نتایج نشان می دهد که سلول حاوی لایه منتقل کننده حفره ۶ دارای عملکرد تقریبا مشابه به شاهد انتقالدهندهی حفره اسپایروامتاد در شرایط بدون افزودنی میباشد که در آن شدت جریان mA/cm۲ ۶۸/۱۴، ولتاژ مدار باز برابر با ۸۲/۰ ولت، فاکتور پرشدگی برابر با ۶۵/۰ و بازدهی توان تبدیل ۸۸/۷% نشان داده شده است.

کلیدواژه ها:

سلول خورشیدی پروسکایت ، مواد منتقل کننده حفره ، بدون افزودنی ، مقرون به صرفه