Michael Grätzel等人AM：效率25.8%+寿命超千小时！」螺-吩噻嗪HTM突破钙钛矿电池商业化瓶颈

提升钙钛矿太阳能电池（PSCs）的效率和长期稳定性对其商业化应用至关重要。尽管螺-OMeTAD作为空穴传输材料（HTM）已被广泛使用，但其掺杂不均匀性以及对湿度和热的敏感性阻碍了其大规模工业应用。

本文韩国能源研究所蔚山先进能源技术研发中心Yimhyun Jo、西班牙马德里康普顿斯大学Agustín Molina-Ontoria、Agustín Molina-Ontoria、西班牙瓦伦西亚大学Enrique Orti和瑞士洛桑联邦理工学院Michael Grätzel等人报道了一类基于螺-吩噻嗪的HTMs（PTZ），旨在解决这些问题。其中，氟衍生物（PTZ-Fl）表现出更强的Li⁺亲和力，并通过嵌入钙钛矿钝化层形成致密界面，有效抑制Li⁺迁移。采用PTZ-Fl的钙钛矿太阳能电池实现了高达25.8%的光电转换效率（反向扫描认证效率为25.2%），并在ISOS-L-3测试条件下运行1000小时后仍保持80%的初始性能。此外，5×5 cm微型模块的效率达到22.1%，优于基于螺-OMeTAD的器件，并在ISOS-D-1协议下运行1100小时后效率保持率超过85%。

这些结果表明，PTZ-Fl不仅能实现高效率，还显著提升了运行稳定性，为下一代钙钛矿太阳能电池的大规模应用提供了可行路径。

文章亮点

1. 高效与稳定并存：PTZ-FI在小面积钙钛矿太阳能电池中实现了25.75%的认证效率（25.2%），并在1000小时ISOS-L3测试后保持80%以上效率，显著优于传统螺-OMeTAD材料。

2. 规模化潜力：25 cm²模块的PCE达到22.07%，且1100小时后效率保留85%，证明了其在大面积应用中的可行性。

3. 创新材料设计：通过螺-吩噻嗪核心与氟化芳胺的分子工程，PTZ-FI形成致密界面，有效抑制Li⁺迁移，同时具备更高的热稳定性（玻璃化转变温度达187°C）和疏水性。

J. Urieta-Mora, S. J. Choi, J. Jeong, S. Orecchio, I. García-Benito, M. Pérez-Escribano, J. Calbo, L. Zheng, M. Byun, S. Song, G.-H. Kim, S. M. Zakeeruddin, S.-Y. Yoon, Y. Jo, A. Molina-Ontoria, E. Ortí, N. Martín, M. Grätzel, Spiro-Phenothiazine Hole-Transporting Materials: Unlocking Stability and Scalability in Perovskite Solar Cells. Adv. Mater. 2025, e05475.

https://doi.org/10.1002/adma.202505475

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