紫外线(UV)光诱导的降解，尤其是发生在埋入界面的降解，已成为钙钛矿太阳能电池(PSCs)广泛应用的重要稳定性挑战。
本文中国科学院大连化学物理研究所刘生忠和中国科学技术大学杨上峰等人通过合理设计和合成新型噻吩修饰的自组装π共轭空穴选择性分子(Me-TPCP)，实现了抗紫外线的高效PSCs。通过同时引入苯基和噻吩基团增强分子共轭效应，有效保护了咔唑核与磷酸基团之间的脆弱键，从而提高了分子的本征紫外线稳定性和空穴传输能力。此外，噻吩基团与钙钛矿中的Pb²⁺离子配位，增强了钙钛矿在空穴选择性分子上的结合力，显著提高了钙钛矿薄膜的结晶度并降低了缺陷密度，从而抑制了其在紫外线照射下的降解。
基于Me-TPCP的倒置PSC器件效率达到25.62%，显著高于对照组器件(23.85%)，同时表现出卓越的紫外线稳定性、操作稳定性和热稳定性。
研究亮点
分子设计创新：通过引入苯基和噻吩基团增强π共轭效应，显著提升分子的紫外线稳定性和空穴传输能力。
界面优化：噻吩基团与钙钛矿中的Pb²⁺离子配位，增强界面结合力，改善钙钛矿薄膜结晶度并减少缺陷。
高效稳定器件：基于Me-TPCP的钙钛矿太阳能电池效率高达25.62%，同时具备优异的紫外线、操作和热稳定性。
Self-Assembled π-Conjugated Hole-Selective Molecules for UV-Resistant High-Efficiency Perovskite Solar Cells
Shantao Zhang, Xue Wang, Yu Wu, Xinyu Li, TianAo Hou, Dehan Li, Wenjing Chen, Jianyu Li, Rongyao Lv, Yue Zhang, Zhengguo Xiao, Tao Chen, Shuang Chen, Zhimin Fang, Shengzhong (Frank) Liu, Shangfeng Yang
First published: 20 June 2025
https://doi.org/10.1002/ange.202508782
