太空硬件发射和制造成本的大幅降低促进了“商业”太空的出现。具有低成本和高效率的有机金属卤化物钙钛矿太阳能电池（PSC）有望用于太空应用。近日，悉尼大学Anita W. Y. Ho-Baillie研究了空穴传输材料及其掺杂剂对超薄衬底上钙钛矿太阳能电池在7MeV质子辐照后稳定性和可回收性的影响。

本文要点：

1) 在7MeV质子辐射和10¹¹、10¹²和10¹³proton cm⁻²的累积通量下，作者在175µm蓝宝石衬底上用不同的空穴传输材料（HTM）和掺杂剂测试了高效PSC。虽然所有电池在10¹¹ proton cm⁻²照射后仍保持>90%的初始功率转换效率（PCE），而具有三（五氟苯基）硼烷（TPFB）作为HTM掺杂剂和聚[双（4-苯基）（2，5，6-三甲基苯基）胺（PTAA）或PTAA:C8BTBT（C8BTBT＝2，7-二辛基[1]苯并噻吩并[3，2-b][1]苯并噻吩）作为HTM的PSC比具有双（三氟甲磺酰基）酰亚胺锂（LiTFSI）掺杂剂和2，2′，7,7′-四[N，N-二（4-甲氧基苯基）氨基]-9,9′-螺二芴（Spiro-OMeTAD）HTM的PSC更耐高通量辐射。

2) 辐射诱导氟从LiTFSI掺杂剂向钙钛矿吸收体扩散（通过深度分辨X射线光电子能谱证实），从而引入缺陷。在使用TPFB掺杂剂的电池中，辐射引起的缺陷是不同的，并且可以通过热真空“退火”恢复PCE。该工作首次报道使用热导纳光谱和深能级瞬态光谱对质子辐照和热真空回收的PSCs进行缺陷分析，并且所产生的见解将有助于开发用于太空应用的低成本轻质太阳能电池。

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Shi Tang et.al Effect of Hole Transport Materials and Their Dopants on the Stability and Recoverability of Perovskite Solar Cells on Very Thin Substrates after 7 MeV Proton Irradiation Adv. Energy Mater. 2023

DOI: 10.1002/aenm.202300506

https://doi.org/10.1002/aenm.202300506