辉纳思专利SAM——π共轭延长的自组装单分子层材料应用于钙钛矿电池和钙钛矿量子点器件

        https://doi.org/10.1002/adom.202401617

     在过去的十年中，基于钙钛矿的光电器件的发展得到了广泛的关注，如钙钛矿太 阳能电池（PSCs）和钙钛矿发光二极管（PeLEDs），因为它们具有优异的光电性能， 高效率和溶液可加工性等优点。无论是 PSC 器件还是 PeLED 器件，空穴传输层 （HTL）对器件的性能和长期稳定性起着至关重要的作用。因为 HTL 不仅可以 进行有效的空穴传输，而且形成了一个能垒，阻止电子与空穴的相遇，减少复合。 此外，基于HTL的薄膜在很大程度上决定了钙钛矿的结晶质量和薄膜形态。因此， 开发高效的材料来提高HTLs的质量，以实现上述功能，进一步提高钙钛矿器件的性能 是有必要的。

    辉纳思光电黄锦海博士联合南京理工大学徐勃、华东理工大学苏建华等人提出通过扩展咔唑单元的π-共轭来构建基于稠合咔唑的SAM，以应用于PSC和PeLED。设计并合成了三种概念验证 SAM，称为XS8 、 XS9和XS10 ，其特点是高刚性和平面稠合咔唑作为供体，共轭烯烃单元作为连接体。这种共轭延伸提高了平面性、稳定性，并增强了分子偶极矩。其中， XS10具有最高的共轭度，在基于钙钛矿的器件中表现出优越的性能。采用XS10的 PSC 器件实现了 20.28% 的最大功率转换效率 (PCE)，超过了基于 2PACz 的经典器件的 17.19% PCE。同样，采用XS10的 PeLED 器件的最大外量子效率 (EQE) 为 16.6%，而基于 PEDOT 的器件为 14.5%。这项工作提供了一种新颖的分子设计策略，为钙钛矿光电器件和其他有机电子器件创建高效稳定的 SAM。相关产品已经申请专利【CN202310550719.1】

【原文链接】

S. Guo, X. Yang, Q. Zhang, X. Jin, D. Zhang, Y. Guo, H. Zhou, J. Huang, J. Su, B. Xu, Fused Carbazole-based Self-Assembled Monolayers Enable Efficient Perovskite Solar Cells and Perovskite Light-Emitting Diodes. Adv. Optical Mater. 2024, 2401617. 

https://doi.org/10.1002/adom.202401617