具有大π-骨架的芳香族钝化剂，如卟啉，在多晶钙钛矿薄膜中增强载流子，从而制备高效稳定的钙钛矿太阳能电池（PSCs）已引起人们的广泛关注。然而，它们往往自组装成超分子，从而可能影响钙钛矿晶界的电荷转移过程。有鉴于此，兰州大学的曹靖等研究人员，报道了芳香钝化剂中的大极化子改善了钙钛矿颗粒间的电荷传输，从而提高了24%的光电效率。

本文要点

1）研究人员通过在钙钛矿薄膜中掺杂一种单胺铜卟啉，在钙钛矿晶粒之间成功地制备了两种基于卟啉的自组装超分子。

2）晶体结构和理论分析表明，在其中一个超分子中，胺单元和相邻卟啉的中心铜离子之间存在较强的相互作用，这对卟啉的偶极方向有修正作用，在周期晶格中被量子化为均匀大极化子（HLPs）。

3）卟啉超分子可以稳定钙钛矿晶界，大大提高PSC的稳定性，而HLPs功能超分子有利于空穴在钙钛矿晶粒间的传输，显著提高电池性能，高达24.2%。

本文研究工作首次证明，调节芳香族钝化剂的分子间相互作用以产生HLP，对于钙钛矿晶粒间电荷传输的级联加速至关重要。

参考文献：

Jia-Hui Zhao, et al. Homogeneously Large Polarons in Aromatic Passivators Improves Charge Transport Between Perovskite Grains for >24% Efficiency in Photovoltaics. Angewandte Chemie, 2022.

DOI：10.1002/anie.202116308

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202116308