在這項工作中，三種氮-功能化石墨烯(NGs):氨基-石墨烯(G-NH
2)、石墨烯-乙醇胺(G-EA)和石墨烯乙二胺(G-EDA)被合成并測試其作為鈣鈦礦太陽能電池(PSCs)應用的空穴傳輸層(HTL)。在對石墨烯類衍生物的評估中，石墨烯-乙二胺(G-EDA)制備的PSCs功率轉換效率最高，為12.9%。與其他NGs相比，基于G-EDA的PSCs功率轉換效率的增強歸因于均勻覆蓋、更快的空穴傳輸和更大的鈣鈦礦晶體生長模板。此外，用基于G-EA和G-EDA的HTLs制備的PSCs的功率轉換效率在光照200 h后仍保持穩定。
圖1. N-功能化石墨烯衍生物的制備方法。
圖2. GO、GNH
2、G-EA和G-EDA的(a)FT-IR光譜和(b) XRD光譜。
圖3. (a) ITO、GO、G-NH
2、G-EA和G-EDA的紫外-可見吸收光譜和透射光譜(b) MAPbI
3沉積在GO、G-NH
2、G-EA和G-EDA上的吸收率光譜。
圖4. (a) GO和NGs衍生物在ITO上的XRD圖譜和 (b) 在各種HTLs上制備的 PSK層的XRD圖譜：GO, G-NH
2, G-EA和G-EDA。
圖5. (a)GO層、(b)在ITO上制備的G-EDA HTLs的堆疊層、(c和d) GO和G-EDA頂部PSK層的SEM俯視圖。
圖6. ITO/GO、ITO/G-NH
2、ITO/G-EA、ITO/G-EDA上制備的PSK的(a)TRPL和(b)PL。
圖7. GO、G-NH
2、G-EA和G-EDA作為HTLs制備的PSCs的(a)J-V曲線和(b) IPCE光譜。
圖8. GO、G-NH
2、G-EA和G-EDA制備的PSCs的光照穩定性。
相關研究成果由日本國家材料科學研究院綠色能源與環境材料研究中心光伏材料組和埃及石油研究所Abdalrhman G. Al-Gamal等人于2021年發表在Solar Energy (https://doi.org/10.1016/j.solener.2021.10.006)上。原文：N-functionalized graphene derivatives as hole transport layers for stable perovskite solar cell。
轉自《石墨烯研究》公眾號
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