自组装分子（SAM）已成为有机太阳能电池（OSC）中传统空穴传输层（HTL）的有效替代品，因为它们能够精细调节界面能量并提高电荷选择性。近日，浙江大学陈红征、李寒莹、李水兴报道了一种螺环结构的SAM分子4PA-SAcF，其被设计为OSC的高性能HTL。

本文要点：

1) 与非螺环类似物4PA-DMAc相比，4PA-SAcF表现出更大的偶极矩、更深的HOMO能级和增强的电导率。此外，它的螺骨架促进了更强的分子间相互作用和有序的分子堆积，正如单晶X射线衍射所证实的那样。这些特征导致界面层紧凑均匀，缺陷密度降低，空穴提取率提高。

2) 因此，采用4PA-SAcF的PM6:Y6基OSC提供了19.52%的功率转换效率（PCE）。此外，4PA-SAcF作为HTL，在各种非富勒烯系统中表现出了改善光伏性能的多功能性，在D18:L8-BO系统中获得了19.90%的PCE，在四元系统中实现了20.37%的PCE。

参考文献：

Chenfei Zhu et.al A Spiro-Configured Self-Assembled Molecule as Hole Transport Material for Organic Solar Cells Featuring High-Efficiency and Universality Adv. Energy Mater. 2025

DOI: 10.1002/aenm.202504541

https://doi.org/10.1002/aenm.202504541