设计一种多功能膦酸分子，用于高效且稳定的倒置钙钛矿太阳能电池

通过设计合成新型多功能分子M28并添加至钙钛矿前驱液，可有效改善逆层钙钛矿太阳能电池的薄膜质量和电荷传输，最终实现25.96%的高效转换率和长期稳定性，为功能分子在钙钛矿中的应用提供了新思路。

　　

摘要

倒置钙钛矿太阳能电池（PSCs）因其高效率和低成本的制造方法而成为有前景的光伏器件候选者。然而，大量的缺陷和低效的电荷传输严重影响了器件的效率和稳定性。基于膦酸的多功能分子，主要作为自组装单层，最近被证明有助于提高倒置PSCs的性能。在这里，我们设计并合成了一种新的多功能分子（2-(3,6-双(三氟甲氧基)-9H-咔唑-9-基)乙基)膦酸（M28），作为钙钛矿前驱体溶液中的添加剂，用于制造高效且稳定的倒置PSCs。通过自发地向埋藏界面和晶界（GBs）迁移，M28在提升器件性能方面发挥了三种作用：（1）减缓结晶速率并增大晶粒尺寸，从而改善钙钛矿薄膜的质量；（2）钝化埋藏界面和晶界的缺陷，抑制电荷复合；（3）通过p型掺杂在埋藏界面产生额外的电场，促进空穴传输。因此，所制备的器件实现了25.96%的显著光电转换效率，并具有出色的长期运行稳定性：在最大功率点下跟踪1500小时后，仍保持初始效率的80%。这项工作强调了探索新型功能分子在推进PSCs发展中的重要性。