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鈣鈦礦太陽(yáng)能電池目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了高達(dá)25.5%的功率轉(zhuǎn)換效率，接近硅電池的最高效率。

在鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中，夾在吸收層和電極之間的電荷提取層通常是摻雜的有機(jī)半導(dǎo)體。當(dāng)前，spiro-OMeTAD作為最經(jīng)典也是應(yīng)用最多的一種空穴傳輸層材料，它的電性能顯著影響太陽(yáng)能電池的電荷收集效率。

為了提高spiro-OMeTAD的導(dǎo)電性，通常在spiro-OMeTAD溶液中添加雙（三氟甲烷）磺酰亞胺鋰（LiTFSI）摻雜劑，然后將spiro-OMeTAD：LiTFSI混合薄膜暴露在空氣和光照下進(jìn)行氧化處理。

在這個(gè)過(guò)程中，氧化產(chǎn)物用作p型摻雜物。這些傳統(tǒng)的氧化過(guò)程依賴于非常緩慢的O₂進(jìn)入并通過(guò) spiro-OMeTAD:LiTFSI 擴(kuò)散，這通常需要幾個(gè)小時(shí)到一天，取決于環(huán)境條件。此外，氧化鋰副產(chǎn)物會(huì)降低最終太陽(yáng)能電池的穩(wěn)定性。因此這些因素阻礙了鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的商業(yè)化。

為了降低原始spiro-OMeTAD:LiTFSI 薄膜后處理的時(shí)間成本，紐約大學(xué)André D. Taylor等報(bào)告了一種快速且可重復(fù)的摻雜方法，在紫外光下對(duì)spiro-OMeTAD:LiTFSI溶液進(jìn)行二氧化碳 (CO₂?)鼓泡一分鐘來(lái)預(yù)摻雜spiro-OMeTAD。CO₂從光激發(fā)的spiro-OMeTAD中獲得電子，迅速氧化半導(dǎo)體。帶負(fù)電的CO₂氣體然后與鋰離子反應(yīng)，形成碳酸鹽，在使用前可以很容易地從溶液中濾出。經(jīng)過(guò) CO₂處理的空穴層具有比原始薄膜高出約100 倍的電導(dǎo)率，同時(shí)無(wú)需任何空氣和光后處理即可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、高效的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。這種摻雜工藝將器件的制造時(shí)間縮短了幾個(gè)小時(shí)，同時(shí)從太陽(yáng)能電池中去除了潛在的有害化合物。該方法還可用于摻雜其他 π 共軛聚合物。相關(guān)結(jié)果以“CO₂?doping of organic interlayers for perovskite solar cells”為題發(fā)表在Nature期刊上。