自組裝單分子層（SAM）為倒置鈣鈦礦太陽能電池（PSC）中空穴傳輸材料（HTMs）的進步做出了重大貢獻。然而，襯底上SAM的不均勻分布大大降低了PSC性能，特別是對于大型器件。近日，華北電力大學丁勇、劉雪朋、洛桑聯邦理工學院Ding,Bin、Mohammad Khaja Nazeeruddin、北京科技大學Wang Qian提出了一種螺環型SAM，稱為4PA螺環，以正交螺環[吖啶-9,9′-芴]為骨架，膦酸為錨定基團。
本文要點：
1) 與參考4PACz相比，4PA-螺環具有更大空間位阻的扭曲構型抑制了分子間聚集，使其能夠在底物上均勻錨定。此外，4PA-螺環合適的最高占據分子軌道（HOMO）能級有利于促進空穴提取和減少電荷非輻射復合。
2) 因此，與功率轉換效率（PCE）為22.10%的4PACz相比，基于4PA螺環的PSC表現出25.28%的優異PCE，以及優異的長期穩定性。4PA螺環啟用的大面積PSC和模塊分別實現了24.11%（1.0 cm2）和21.89%（29.0 cm2）的PCE。
Xianfu Zhang et.al A spiro-type self-assembled hole transporting monolayer for highly efficient and stable inverted perovskite solar cells and modules EES 2024
DOI: 10.1039/D4EE01960A
https://doi.org/10.1039/D4EE01960A
