咔唑基无掺杂钙钛矿太阳能电池空穴传输材料中连接基团与外围基团的协同效应 开放获取

《Materials Advances》：Synergistic effects of linker and peripheral groups in carbazole-based dopant-free hole-transport materials for perovskite solar cellsOpen Access

　　

无掺杂空穴传输材料（HTMs）对于提升钙钛矿太阳能电池的光电转换效率和运行稳定性至关重要，但其性能受分子结构影响显著。本工作中，我们设计了三种新型咔唑基HTMs，分别为CzOTO、CzOCO和CzSTO。通过在咔唑核心的2,7-位进行取代，系统性地改变连接基团和末端供电子单元来调控电子性质，从而在咔唑骨架内直接比较结构与性能之间的关系。在所研究的用于n-i-p型钙钛矿太阳能电池的咔唑基无掺杂HTMs中，CzOTO展现了最优的光伏性能，光电转换效率（PCE）达到17.88%，优于CzSTO（16.57%）、CzOCO（15.39%）以及基准无掺杂材料Spiro-OMeTAD（15.79%）。此外，CzOTO表现出更高效的界面电荷传输、增强的疏水性和更优的运行稳定性，在环境条件下1000小时后仍保持初始效率的91%以上。这些发现表明，合理调控连接基团和外围单元对于优化电荷传输和界面性能起着至关重要的作用，为开发下一代高效稳定的咔唑基无掺杂HTMs提供了有价值的设计思路。

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? 2026 作者。由英国皇家化学会出版

2026

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