无掺杂空穴传输材料 (HTM) 和界面改性是开发可持续钙钛矿太阳能电池 (PSC) 的两种有效方法。中山大学Guang Shao等人首先通过绿色化学方法在没有任何金属催化剂的情况下合成了含有具有两个可旋转乙烯基键的 N-乙基咔唑的无掺杂 HTM (GW-4)。 

本文要点：

1）GW-4成本仅为商业2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴(spiro-OMeTAD)价格的22.43% .在器件制造中，掺杂 GW-4 (20 mg mL^-1) 和原始 GW-4 溶液 (10 mg mL^-1) 的浓度远低于spiro-OMeTAD 溶液 (掺杂, 72.3 mg mL^-1）。

2）基于掺杂GW-4的电池的功率转换效率（PCE）为20.45%，优于基于spiro-OMeTAD的电池（19.59%）。由于无掺杂剂GW-4的最佳浓度不足以完全覆盖钙钛矿层，因此首先引入具有羰基的聚碳酸酯 (PC) 聚合物来调节钙钛矿晶界并提高原始 GW-4 的成膜性能。

3）具有 PC的GW-4的电池的 PCE (17.92%) 略高于具有原始 GW-4 的电池 (17.66%)。关于湿度稳定性，455小时后，掺杂的 GW-4 和spiro-OMeTAD 基PSC分别仅保留了初始效率的 11.71% 和 2.27%。

4）形成鲜明对比的是，在850小时后，基于原始GW-4 和PC的GW-4 的设备分别保留了69.74%和97.53%的初始效率。

5) 该研究提供了一种新的分子设计策略来开发高效的无掺杂HTM，并提供了一种巧妙的界面设计来克服HTM薄膜在钙钛矿层上不完全覆盖的缺陷，并了解界面层的电荷动力学。

Wei-Jie Gao, et al. Cooperative Effects of Dopant-Free Hole-Transporting Materials and Polycarbonate Film for Sustainable Perovskite Solar Cells, Chemical Engineering Journal, 2022

https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.135197

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894722007021