P 型咔唑衍生的自组装单分子层 (SAM) 已引起广泛关注，成为高效有机太阳能电池 (OSC) 开发中极具前景的空穴传输层 (HTL)。然而，目前仍缺乏有效的导航来调节 SAM 的末端官能团，以在最高占据分子轨道 (HOMO) 能级和自聚集行为之间取得平衡。基于此，中科院宁波材料所葛子义&彭瑞祥团队通过调整末端官能团，合成了三种 SAM，即 t-Bu-3PACz、Ph-3PACz 和 Bz-3PACz，以全面研究它们的固有性质及其对光伏性能的影响，相关成果于2024年11月12日发表于Advanced Functional Materials期刊。其中，Ph-3PACz 具有非常合适的共轭区域和空间位阻，表现出与活性层的最佳兼容性、优异的电导率、与聚合物供体的 HOMO 能级对齐以及有序的薄膜堆积。结果，基于 Ph-3PACz 的光伏器件的开路电压 (VOC) 为 0.850 V，短路电流密度 (JSC) 为 28.7 mA/cm2，填充因子 (FF) 为 78.5%，从而实现了 19.2% 的出色功率转换效率 (PCE)。这项工作提供了一种有效且易于操作的方法来调节 SAM 的分子堆积和能级，从而实现高效的 OSC。
论文信息：S. Gao, R. Peng, Y. Qiu, H. Liu, Y. Wu, X. Li, Y. Zhang, F. Jin, Z. Ge, Conjugated Group Tuning of Self-Assembled Monolayer for Efficient Hole-Transport Layer in Organic Solar Cells. Adv. Funct. Mater. 2024, 2418223. https://doi.org/10.1002/adfm.202418223
薄膜太阳电池微信交流群，欢迎加入
