一端吸附在电子传输层(ETL)上,另一端结合到钙钛矿上的分子桥可以有效地修复ETL/钙钛矿界面上的缺陷。然而,单层桥通常与不需要的双层分子共存,在它们之间留下范德华间隙。电荷传输只能通过隧穿效应在间隙中传播,这需要正向电压偏置,并导致电荷传输效率受限。在此,华侨大学魏展画、谢立强、罗小燕设计并合成了一种1,3-二苄基-2-苯基氯化咪唑鎓(DPhImCl)的咪唑鎓衍生物离子盐,其特征是具有多个芳香侧链,通过π-π堆积形成双层界面分子桥。
本文要点:
1) 研究表明,DPhIm+通过咪唑环在SnO2和钙钛矿表面强烈吸附,而吸附在SnO2上的两层DPhIm+分别通过侧链苯环的π-π堆叠相互作用,在SnO2/钙钛矿界面形成双层分子桥。
2) 这种π-π相互作用促进了分子层的有序堆叠,并为电子传输创造了跳跃通道,从而提高了界面电荷转移效率。因此,n-i-p钙钛矿太阳能电池实现了25.90%的器件效率和1101小时的T90运行寿命。
Lingfang Zheng et.al Bilayered Molecular Bridge Mediated by π–π Stacking for Improved Interfacial Charge Transport in Perovskite Solar Cells Adv. Functional Mater. 2025
DOI: 10.1002/adfm.202424464
https://doi.org/10.1002/adfm.202424464