我國學者和海外合作者在有機空穴傳輸材料方面取得進展

圖 “雙親性”小分子空穴傳輸材料動態組裝“雙層”膜結構

　　在國家自然科學基金項目（批準號：22179037、62125402、U20A20252、92056119、61935016）等資助下，華東理工大學吳永真、朱為宏和吉林大學張立軍、華中科技大學陳煒以及波茨坦大學Martin Stolterfoht等科研人員合作，發展了雙親性有機空穴傳輸材料與錨定組裝策略，克服了鈣鈦礦等光電器件應用中載流子輸送和界面缺陷控制等問題。研究成果以“降低埋底界面缺陷實現高效倒置鈣鈦礦太陽電池（Minimizing buriedinterfacial defects for efficientinverted perovskite solar cells）”為題，于2023年4月28日在《科學》（Science）上發表。論文鏈接：https://www.scienceorg/doi/10.1126/scienceadg3755。

　　有機空穴傳輸材料作為一類重要的有機半導體材料，用于收集、傳輸器件活性層產生的空穴。傳統的有機空穴傳輸材料由于其低遷移率限制了電荷輸運性能，且有機材料低表面能與強疏水性易在界面處造成形貌與電子缺陷，影響器件的性能和穩定性。

　　針對此問題，上述團隊合成過程中引入氰基膦酸單元，發展了雙親性小分子空穴傳輸材料。通過動態錨定自組裝構筑有序超薄膜，突破空穴輸運瓶頸；通過雙親性設計實現表面超浸潤與界面缺陷控制。基于該有機空穴傳輸材料制備的反式結構鈣鈦礦太陽電池第三方機構認證效率達到25.39%，為目前該類太陽電池的最高認證效率。該有機空穴傳輸材料良好的表面浸潤性有利于大面積鈣鈦礦太陽電池的制備，1 cm2的器件和10 cm2的模組分別達到了23.4%和22.0%的效率。

　　該研究為高性能空穴傳輸材料的構筑提供了新的思路，有助于提高鈣鈦礦太陽電池的效率和穩定性。