Angew: 25.5%效率！氮杂[5]螺烯衍生的半导体聚合物改善钙钛矿电池性能

具有匹配能级和较高玻璃化转变温度的可溶液加工半导体聚合物的战略设计对于效率超过 25% 的热稳固 n-i-p 钙钛矿太阳能电池的发展具有紧迫的重要性。在这项工作中，浙江大学王鹏等人采用直接芳基化聚合法实现了三种氮杂[5]螺旋烯衍生共聚物的高产率合成，这些共聚物具有不同的HOMO能级和优异的玻璃化转变温度。

将这些半导体聚合物集成到甲脒三碘化铅基钙钛矿太阳能电池中后，光伏参数的明显差异显现出来，这主要源于空穴传输层的电导率和薄膜形态的变化。p-A5HP-E-POZOD-E共聚物具有共轭主链，由氮杂[5]螺旋烯、乙烯二氧噻吩、吩噁嗪和乙烯二氧噻吩的交替重复序列组成，初始平均效率为25.5%，明显超过螺-OmetaD(23.0%)、PTAA(17.0%)和P3HT(11.6%)等参考材料。

值得注意的是，p-A5HP-E-POZOD-E表现出高内聚能量密度，从而增强了杨氏模量并降低了外部物质扩散系数，从而赋予钙钛矿太阳能电池85°C的优异耐受性和操作稳定性。