记者自中国科学院长春应用化学研究所获悉，该所研究团队在新型有机自组装分子设计及其在钙钛矿太阳能电池中的应用研究中取得重大突破。首次开发出一种具有双自由基特性的高效、稳定且分散性优异的自组装分子材料，显著提升了钙钛矿太阳能电池的光电转换效率、运行稳定性和大面积加工均匀性。相关研究成果于6月27日在国际顶级学术期刊《科学》上发表。

钙钛矿并非指矿物，而是具有和钙钛矿相同晶体结构的合成材料。使用其作为吸光层的电池具有高效率、低成本以及可溶液加工等优势，被广泛认为是下一代光伏技术的核心方向，可应用于车载光伏、建筑光伏、光伏电站等领域。

长春应化所秦川江、王利祥研究团队通过引入给受体共轭设计策略，成功开发了一种开壳双自由基自组装分子。评估结果表明，该分子在室温下表现出极高的稳定性，持续运行数千小时后几乎无性能衰减。并且载流子传输速率超过传统材料的2倍以上，在大面积溶液加工中也展现出极高的均匀性，解决了钙钛矿太阳能电池中广泛使用的有机自组装分子载流子传输能力不足、组装均匀性差、易衰减等问题。

值得一提的是，研究团队率先采用扫描电化学池显微镜—薄层伏安技术，首次成功实现对钙钛矿光伏器件中开壳双自由基自组装分子的原位检测，测定了其载流子传输速率、组装密度及分布均匀性，揭示了双自由基分子在界面电荷传输中的优势，填补了该领域长期缺乏有效检测手段的技术空白。不仅为钙钛矿太阳能电池的性能评估提供了高精度、多维度的分析工具，更为钙钛矿光伏器件的工业化应用奠定了科学基础。

来源：吉林日报·彩练新闻

作者：郑玉鑫 实习生 夏一丹

初审：刘晗

复审：马萍

终审：张宇