AFM：可层间交联的空穴传输层实现高效稳定的钙钛矿太阳能电池

在倒置钙钛矿太阳能电池中，无掺杂小分子空穴传输材料（HTMs）常因溶液加工过程中的界面降解而导致电荷提取效率下降和器件稳定性受损。

本研究青岛科技大学Haichang Zhang、Zhongmin Zhou和芬兰坦佩雷大学Paola Vivo等人提出了一种反应性分子工程策略，通过两种同步反应实现界面稳定化：i) Apronal在钙钛矿层内垂直分布的聚Apronal（P-Apronal）网络的自由基聚合；ii) 新设计的HTM（CAZ-NCS）中异硫氰酸酯（-NCS）基团与Apronal的伯胺基团通过亲核加成形成硫脲键。这种化学紧密结合的界面显著提升了电荷提取效率和操作稳定性。采用CAZ-NCS-P的器件实现了23.52%的功率转换效率（PCE），并在连续光照600小时后仍保持94%的初始性能（推算T80寿命为1951小时）。

这种自适应的空间编程界面交联策略为溶液加工光电器件的埋底界面稳定化提供了新范式。

文章亮点

1. 创新界面交联策略：通过同步自由基聚合和硫脲键形成，构建了垂直分布的化学锚定空穴传输网络（HTN），显著增强界面机械强度和电荷提取效率。
2. 高效稳定性能：器件效率达23.52%，连续光照600小时后性能保持94%，推算T80寿命长达1951小时，远超传统HTM器件。
3. 普适性设计：该策略可扩展至其他异硫氰酸酯功能化HTMs和富胺添加剂，适用于多种钙钛矿组分和加工条件。

Z. Wang, J. Zhang, G. K. Grandhi, M. Zou, P. Vivo, Z. Zhou, H. Zhang, Interlayer-Crosslinkable Hole Transport Layer Achieved Highly Efficient and Stable Perovskite Solar Cells. Adv. Funct. Mater. 2025, e10279.

https://doi.org/10.1002/adfm.202510279