富勒烯衍生物被广泛用作 p-i-n 钙钛矿光伏中的高效电子传输层 （ETL），但在减轻界面复合损失和确保稳定的薄膜形态方面面临挑战。常用于有机光伏的非富勒烯受体 （NFA） 是富勒烯基 ETL 的一种有前途的替代品。然而，基于 NFA 的设备的性能不佳凸显了分子工程定制其特性的必要性。
在此，
香港理工大学殷俊、北京化工大学李韦伟，香港城市大学Chaowei Zhao和Alex K.-Y. Jen等人
通过用更高极性的菲咯啉和冠醚取代 Y6 的苯并噻二唑核心，开发了两种 Y 型 NFA，Y-Phen 和 Y-CE。这些修饰通过以下方式有效地增强了载流子动力学：（1） 通过超分子相互作用促进钙钛矿表面的有序分子组装，从而优化界面能量排列，以及 （2） 改进分子堆积以促进有效的电荷传输。使用 Y-CE 作为 ETL，该器件实现了 25.59% 的认证功率转换效率 （PCE）。
此外，优化后的器件在热老化 1440 小时后，PCE 降解率低于 10%。这项工作为为高性能钙钛矿光伏设计基于 NFA 的 ETL 提供了有价值的见解。
Huang, X., Xia, D., Xie, Q. et al. Supramolecular force-driven non-fullerene acceptors as an electron-transporting layer for efficient inverted perovskite solar cells. Nat Commun 16, 1626 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-56060-0
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