مواد منتقل‌كننده حفره ‌بر پايه پليمرهاي نوع-p در سلول‌هاي خورشيدي پروسكيت معكوس

در ساليان اخير، بازده سلول‌هاي خورشيدي پروسكيت رشد چشمگيري حدود %25.5 داشته‌اند. با وجود اين، ثبات بلندمدت آن‌ها براي توليد صنعتي هنوز نگراني عمده است. يكي از دلايل مهم ناپايداري و تخريب لايه پروسكيت، حساسيت آن به نفوذ رطوبت و اكسيژن و ناپايداري در برابر نور فرابنفش، ميدان الكتريكي و دماست. در اين ميان، مواد انتقال‌دهنده‌ حفره نقش كليدي در ساخت سلول خورشيدي پروسكيت معكوس پايدار از جمله تنظيم رشد و دانه‌بندي بلور پروسكيت و ايجاد سطح آب‌گريز با ساختار مناسب را دار ند. البته نقش لايه انتقال‌دهنده حفره تابع نوع پيكربندي سلول خورشيدي پروسكيت است كه به‌طور تفصيلي در بخش مربوط با جزئيات بررسي مي‌شود. در يك دهه‌ اخير، پژوهشگران بر توسعه مواد انتقال‌دهنده‌ حفره پايدار داراي افزودني و بدون افزودني بر پايه نيمه‌رساناي پليمري تمركز كرده‌اند. پليمرها داراي خواص منحصر‌به‌فردي مانند وزن مولكولي تنظيم‌پذير، تحرك حفره بهتر نسبت به تركيبات با ساختار آلي و قابليت رسانندگي مناسب در شرايط بدون افزودني در بستر چاپ سه‌بعدي در مقياس صنعتي هستند. افزون بر اين، مقرون‌به‌صرفه‌بودن مراحل سنتز و قابليت جابه‌جايي در بين لايه‌ها در فرايند ساخت سلول سبب شده است، پليمرها در اين زمينه جذاب و نوآور باشند. از اين‌رو، در مقاله حاضر عملكرد و سازوكار لايه انتقال‌دهنده‌ حفره بر پايه نيمه‌رساناي پليمري نوع-p و اثر ساختارهاي مختلف اجزاي سامانه‌هاي پليمري بر سامانه‌ سلول خورشيدي معكوس پروسكايتي ارزيابي و بررسي مي‌شود. پليمرهايي مانند پلي(4،3-اتيلن‌دي‌اكسي‌تيوفن) پلي‌استيرن سولفونات (PEDOT:PSS)، پلي(3-هگزيل‌تيوفن) (P3HT) و پلي(بيس(4-فنيل) 6،4،2-تري‌متيل‌فنيل)آمين (PTAA) بيشترين بررسي‌ها و آزمايش‌ها را به خود اختصاص داده‌اند كه از اين ميان PTAA به‌عنوان گزينه‌اي مطلوب‌تر و كارآمدتر، به بازده فراتر از %25 رسيده ‌است.