界面工程已成为解决钙钛矿与空穴传输层之间界面缺陷和能级失配问题的有效策略。
本文西北工业大学陈睿豪、方漪芸、王洪强和荣子强等人设计了三种具有不同取代基的新型多功能空穴界面分子，用于钝化钙钛矿/HTL界面缺陷。这些分子将空穴传输基团与钝化单元集成在一起，实现了有效的缺陷钝化、优化的能级排列，并促进了高效的载流子提取。在三种空穴传输界面分子中，含有-MeS和HAI单元的3-(3,6-双(4-(双(4-(甲硫基)苯基)氨基)苯基)-9H-咔唑-9-基)己-1-胺氢碘酸盐表现出优异的界面钝化能力，并与Spiro-OMeTAD具有更好的化学兼容性，显著降低了缺陷密度并增强了空穴传输。基于MeS-TPA-Cbz-HAI的器件实现了25.83%的光电转换效率。
此外，未封装器件在环境条件下连续运行1000小时后仍保持94%的初始效率，展现出卓越的长期稳定性。该空穴界面分子设计策略为实现钙钛矿太阳能电池的高效率和高运行稳定性提供了可行路径。
文章亮点：
- 多功能分子设计：通过将空穴传输基团与钝化单元集成，设计出三种新型HTIMs，实现缺陷钝化与空穴提取的协同增强。
- 优异界面性能：含-MeS和HAI的MeS-TPA-Cbz-HAI分子表现出最强的界面相互作用，显著降低缺陷密度，优化能级对齐。
- 高效率与高稳定性兼备：器件效率达25.83%，未封装器件在1000小时环境运行后仍保持94%初始效率，具备优异长期稳定性。
Molecular Design-Driven Interface Engineering Enabling Simultaneous Defect Passivation and Enhanced Hole Extraction in Perovskite Solar Cells
Wei Jia, Riming Sun, Jingyuan Qiao, Guangchao Shi, Qiangqiang Zhao, Ziyan Gong, Siming Zheng, Ruida Xu, Jingzhi Shang, Lin Song, Kai Wang, Wei Huang, Ruihao Chen, Yiyun Fang, Hongqiang Wang, Zi-Qiang Rong
https://doi.org/10.1002/ange.202513869
