近日，我校矿盐中心、化工学院先进能源与材料催化科研团队与南京工业大学、天津理工大学等高校合作，创新性开发了系列基于四噻吩并吡咯为核的新型空穴传输材料，为设计高效、稳定的空穴传输材料提供了重要的指导。相关研究成果以“Tetrathienopyrrole-based hole-transporting materials for highly efficient and robust perovskite solar cells”为题发表在化工领域国际顶级期刊Chemical Engineering Journal（中科院一区TOP期刊，影响因子16.744），我校为第一署名单位，我校青年教师王志辉为第一作者兼通讯作者。

空穴传输层作为钙钛矿太阳能电池重要的组成部分，主要作用是收集并传输空穴，实现电子-空穴有效分离，同时保护钙钛矿层免受氧气和水汽的侵蚀，对电池效率及稳定性起到重要的影响。该研究工作针对小分子空穴传输材料HOMO能级高、电荷载流子传输与分离效率低、光热稳定性差等问题，创新性地采用融合扩环策略对噻吩稠环单元进行结构调节与优化，设计并开发出系列新型四噻吩并吡咯核空穴传输材料。研究结果表明四噻吩并吡咯单元能有效调控分子能级匹配，增强分子间π-堆积作用，促进空穴传输层与钙钛矿层的界面作用，有效钝化钙钛矿层表面缺陷和提升空穴迁移率。应用于钙钛矿太阳能电池，该系列材料获得最高21.54%的光电转化效率，实现了含噻吩稠环类小分子空穴传输材料在正式钙钛矿太阳能电池中的效率记录。同时，其电池器件在未封装的状态下持续工作30天后，效率仍能保持90%以上，表现出优异的光热稳定性。该工作为钙钛矿太阳能电池的商业化应用提供了重要的实验基础和理论指导。

该研究得到国家自然科学基金、江苏省高校自然科学研究重大项目的资助。论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894722036737?dgcid=author