不对称咔唑自组装单分子层

偶极增强界面提取

不同于传统对称咔唑SAM，其不对称设计通过强化分子偶极和排列，在有机太阳能电池中实现了更低的界面复合与更高的空穴提取效率。

Jianhan, Liu · 79510090 · Siyuan, Ou · Mengxing, Hu · Haiping, Lao · 陆振欢 · 宋欣 · 海杰峰

Dyes and Pigments 2026

具体参数

偶极矩

{'zh': '2.60', 'en': '2.60'} D

开路电压

{'zh': '0.90', 'en': '0.90'} V

短路电流密度

{'zh': '27.24', 'en': '27.24'} mA cm⁻²

填充因子

{'zh': '79.7', 'en': '79.7'} %

功率转换效率

{'zh': '19.5', 'en': '19.5'} %

技术优势

界面偶极更强

通过不对称设计引入单侧3-溴噻吩，偶极矩从1.86 D提升到2.60 D，优化了能级排列，促进空穴提取。

分子排列更紧密

不对称结构导致分子堆积增强，减少了界面缺陷，有助于抑制非辐射复合。

效率刷新纪录

基于ThBr-4PACz的PM6:L8-BO器件实现了19.5%的冠军效率，明显高于基于4PACz的18.4%。

应用场景

• 有机太阳能电池：作为空穴传输层，替代PEDOT:PSS或传统SAM，提升器件效率和稳定性。
• 空穴传输层：为有机光伏等提供高效稳定的自组装单分子层空穴传输层。
• 柔性光伏器件：SAM层可低温溶液加工，与柔性基底兼容，适合柔性光伏器件。
• 叠层太阳能电池：其高透光率和良好界面特性可应用于叠层电池的中间连接层或子电池界面。