有机合成中间体1-己基咪唑强化掺杂Spiro-OMeTAD实现高效稳定钙钛矿太阳能电池

来自某研究团队的研究人员针对Spiro-OMeTAD空穴传输层因tBP挥发性导致稳定性差的问题，开发新型离子螯合剂1-己基咪唑（HD）替代tBP，显著提升器件效率（最高26.04%）并增强耐湿热及光照稳定性，推动钙钛矿太阳能电池商业化进程。

　　

通过有机合成中间体1-己基咪唑（HD）强化掺杂Spiro-OMeTAD空穴传输层（HTL），显著提升钙钛矿太阳能电池的效能与稳定性。传统HTL依赖LiTFSI（双三氟甲烷磺酰亚胺锂）掺杂增强导电性，并需添加tBP（4-叔丁基吡啶）溶解锂盐，但tBP的挥发性导致锂离子（Li⁺）螯合能力下降，引发离子聚集并形成亲水孔道，加速水分渗透与钙钛矿层降解。新型螯合剂HD凭借更高偶极矩（4.50 D vs. tBP的2.87 D）实现持久Li⁺配位，有效抑制离子迁移、团聚及孔隙成核。HD修饰的HTL呈现更优形貌均匀性、致密性及与钙钛矿层/对电极的界面兼容性，同时优化钙钛矿/HTL界面的能级排列，提升开路电压（V_oc）。基于HD调控的CsFAMA与FA型器件分别实现23.21%和26.04%的光电转换效率（PCE），其中1 cm²活性面积器件效率达23.62%，创Spiro-OMeTAD掺杂工程最高纪录。优化器件在低湿（<10% RH）、高温（85 °C）及持续光照（AM 1.5G）条件下展现卓越稳定性，凸显其商业化潜力。