自组装单分子层（SAM）为倒置钙钛矿太阳能电池（PSC）中空穴传输材料（HTMs）的进步做出了重大贡献。然而，衬底上SAM的不均匀分布大大降低了PSC性能，特别是对于大型器件。近日，华北电力大学丁勇、刘雪朋、洛桑联邦理工学院Ding,Bin、Mohammad Khaja Nazeeruddin、北京科技大学Wang Qian提出了一种螺环型SAM，称为4PA螺环，以正交螺环[吖啶-9,9′-芴]为骨架，膦酸为锚定基团。

本文要点：

1) 与参考4PACz相比，4PA-螺环具有更大空间位阻的扭曲构型抑制了分子间聚集，使其能够在底物上均匀锚定。此外，4PA-螺环合适的最高占据分子轨道（HOMO）能级有利于促进空穴提取和减少电荷非辐射复合。

2) 因此，与功率转换效率（PCE）为22.10%的4PACz相比，基于4PA螺环的PSC表现出25.28%的优异PCE，以及优异的长期稳定性。4PA螺环启用的大面积PSC和模块分别实现了24.11%（1.0 cm²）和21.89%（29.0 cm²）的PCE。

参考文献：

Xianfu Zhang et.al A spiro-type self-assembled hole transporting monolayer for highly efficient and stable inverted perovskite solar cells and modules EES 2024

DOI: 10.1039/D4EE01960A

https://doi.org/10.1039/D4EE01960A