Spiro-OMeTAD因其能级匹配良好和界面兼容性优异，一直是高效钙钛矿太阳能电池(PSCs)中的基准空穴传输材料(HTM)。然而，传统掺杂剂如双三氟甲磺酰亚胺锂(LiTFSI)和4-叔丁基吡啶(tBP)带来的本征不稳定性严重限制了其实际应用。这些掺杂剂虽提升了电导率，却也引发了多种降解路径，包括离子迁移、自由基失活、湿/热诱导的形貌破坏，从而损害器件的长期稳定性和重现性。
本综述韩国化学技术研究院Nam Joong Jeon和蔚山国立科学技术院Dong Suk Kim等人从机理角度系统阐述了Spiro-OMeTAD基空穴传输层中掺杂剂诱导的不稳定性，揭示了其在工作应力下性能损失的物理化学根源。文章重点介绍了近年来在掺杂剂设计、添加剂工程和后氧化非依赖性掺杂策略方面的进展，旨在规避传统体系的固有缺陷。强调了掺杂配方、电荷传输动力学与环境耐受性之间的相互依赖关系。
通过整合先进表征与分子水平设计的见解，提出了下一代掺杂体系与HTM结构的理性设计准则，以实现高效率与长期稳定性的统一。本综述为发展稳健且具商业可行性的钙钛矿光伏技术提供了前瞻性框架。
文章亮点：
系统性揭示降解机理：深入分析了LiTFSI和tBP等传统掺杂剂在Spiro-OMeTAD中引发的多种降解路径，包括离子迁移、自由基失活、湿/热诱导形貌破坏等。
提出多种创新策略：涵盖后氧化非依赖性掺杂、金属/有机替代掺杂剂、tBP-free体系、分子工程HTM等，显著提升器件的环境稳定性和工艺重现性。
兼顾高效与稳定：通过分子设计与掺杂工程，实现了Spiro-OMeTAD基器件在26%以上效率的同时，具备长达1000小时以上的操作稳定性，推动其商业化进程。
Y. S. Shin, J. Lee, M. J. Sung, I. Jeon, N. J. Jeon, and D. S. Kim, “ Intrinsic and Extrinsic Determinants of Stability in Spiro-OMeTAD-Based Hole-Transporting Layers in Perovskite Solar Cells: Mechanistic Insights and Strategic Perspectives.” Adv. Mater. (2025): e13270.
https://doi.org/10.1002/adma.202513270
索比光伏网 https://news.solarbe.com/202509/08/50007972.html
