来源：中国科学报
发布时间：2018-09-03
本报讯（记者刘万生 通讯员王旭超）中科院大连化学物理研究所研究员郭鑫和李灿院士团队近日在钙钛矿太阳电池空穴传输材料的开发方面取得新进展，成果发表在《德国应用化学》上。
有机—无机杂化钙钛矿太阳电池因其较高的光电转换效率受到广泛关注，其中空穴传输材料（HTM）在提升器件效率方面发挥着重要作用。目前应用最为广泛的HTM是Sprio-OMeTAD，但该分子的对称性较高，易于结晶而导致其薄膜稳定性差且存在针孔缺陷，这不仅降低了器件的稳定性，也不适用于大面积器件的制备，极大限制了其在钙钛矿太阳电池中的应用。
研究团队基于“降低分子对称性，提高薄膜形态稳定性”的思想，从原来Sprio-OMeTAD的内核“裁剪”出低对称的新螺环核——螺茚，外围结合咔唑类树枝单元，合成了新型空穴传输分子Spiro-I。相比于准球形的Sprio-OMeTAD，该新分子呈现V形结构和更低的分子对称性，因此分子的结晶倾向被有效抑制，同时更容易形成无针孔的高质量薄膜。将Spiro-I作为HTM制备钙钛矿太阳电池，在大面积器件和器件稳定性方面的表现均优于经典材料Sprio-OMeTAD。
该分子合成成本更低，器件加工过程中使用量少，有利于降低电池的整体成本，也为空穴传输材料的分子设计提供了新思路。相关论文信息：DOI: 10.1002/anie.201807402
