鈣鈦礦型太陽能電池（PSC）的效率超過20%，只有使用昂貴的有機空穴傳輸材料才能實現。瑞士洛桑聯邦理工學院M. Ibrahim Dar和Michael Grätzel（共同通訊）等人證明了PSC使用硫氰酸銅（CuSCN）作為空穴注入層，可實現超過20%的效率。一種快速的溶劑去除方法能夠產生緊湊的、高度保形的CuSCN層，從而促進快速的載體提取和收集。PSC在長期加熱下表現出較高的熱穩定性，儘管其操作穩定性較差。這種不穩定性源於CuSCN/Au接觸的電位誘導降解。在CuSCN和金之間新增導電還原石墨烯氧化物間隔層，使PSC在60°C的全太陽強度下，在最大功率點老化1000小時後，在連續全太陽照明和熱應力下，保持其初始效率的95%以上，基於CuSCN的裝置超過了基於spiro-OMeTAD的PSC的穩定性。相關論文以題目為“Perovskite solar cells with CuSCN hole extraction layers yield stabilized efficiencies greater than 20%”於2017年9月發表在Science期刊上。
論文連結：
https://www.science.org/doi/10.1126/science.aam5655
有機-無機鈣鈦礦型太陽能電池（PSC）中吸收劑層的形成和組成的調整已導致經認證的功率轉換效率（PCE）超過20%。這些PCE是在保留電子選擇性TiO2層的同時，透過使用PTAA作為空穴傳輸材料（HTM）獲得的。然而，這些HTM的成本對於大規模應用來說非常高，原型有機HTM或其成分顯然是使用它們的PSC長期執行和熱不穩定性的一個因素。解決這些成本和不穩定性問題的一種策略是使用不必要的無機空穴提取層，類似於使用TiO2作為電子傳輸材料。然而，當在實際操作條件下（即，在最大功率點和60°C下）進行光浸泡時，使用無機HTM（如NiO、CuI、Cs2SnI6和CuSCN）的PSC獲得>20%的穩定PCE仍然是一個挑戰。
使用無機HTM實現PSC效率>20%仍然是促進大規模部署PSC的關鍵目標。在各種無機HTM中，CuSCN是一種極為廉價、豐富的p型半導體，具有高空穴遷移率、良好的熱穩定性和良好的對準功函式。它被完全摻雜並在整個可見光和近紅外光譜區域傳輸光，因此，它對於串聯電池應用也很有吸引力，其中PSC放置在具有較低帶隙的半導體頂部。然而，CuSCN報告的穩定PCE值遠遠落後於基於標準spiro-OMeTAD的裝置。CuSCN沉積方法包括刮刀、電沉積、旋塗和噴塗。其中，基於bottom-up方法的解決方案更容易實現；然而，與之相關的一個關鍵問題是，CuSCN表現出高溶解度的大多數溶劑會降解perov-skite層。由於缺乏容易溶解CuSCN但不能溶解perov-skites的溶劑，因此使用了倒置的裝置結構。（文：愛新覺羅星）
圖1。玻璃或鈣鈦礦表面包覆CuSCN薄膜的結構表徵。
圖2。形態表徵。
圖3。spiro-OMeTAD和CuSCN空穴傳輸層器件的光伏特性。
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