Nat. Chem.：跳跃代替隧穿？1nm分子导线颠覆电子传输认知，锡钙钛矿电池效率突破9.5%！

通过分子导线的电子转移是支撑多个研究领域（从单分子电子学到基础生物过程及其在（生物）电催化中的应用）的关键过程。

本文伦敦帝国理工学院Saif A. Haque和Maxie M. Roessler等人报道了一系列 1‑3 nm 长、以二茂铁封端的共轭分子导线，它们锚定在氧化铟锡（ITO）电极上，表现出以跳跃为主的电子转移机制（β 值为 0.043 Å⁻¹）。研究表明，电极的本质（即电子给体与受体之间的能隙较小）解释了这些短导线中出人意料的电子转移机制。进一步证明，这些锚定的分子导线可用作锡钙钛矿太阳能电池中的空穴提取层。与锡钙钛矿太阳能电池中常用的传统空穴提取层相比，采用这些分子导线的器件表现出更优的性能。

本工作不仅为利用分子导线开展界面电子转移的机理研究开辟了新途径，也展示了其在光伏等应用中的潜在影响力。

研究亮点：

1. 揭示短距离共轭分子导线中的跳跃主导机制：即使在 1 nm 左右的超短分子导线中，电子转移仍以跳跃机制为主（β 值低至 0.043 Å⁻¹），颠覆了“短距离隧穿主导”的传统认知。

2. 实现分子导线的模块化精准合成：通过正交保护基策略，可控地延长寡聚对苯乙炔（OPE）骨架，并成功锚定在 ITO 电极表面，为界面电子传输研究提供了理想模型体系。

3. 将分子导线成功应用于锡钙钛矿太阳能电池：以最短的分子导线（化合物 I）作为空穴提取层，在 p‑i‑n 结构的锡钙钛矿电池中实现了 9.48% 的光电转换效率，性能优于常用的 PEDOT:PSS 与 MeO‑2PACz 等传统空穴传输材料。

Fang, F., Li, A., Geoghegan, B.L. et al. Electron hopping in conjugated molecular wires with application to solar cells. Nat. Chem. (2026).

https://doi.org/10.1038/s41557-025-02034-0

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