近日，我院程明教授课题组在能源权威期刊《ACS Energy Letters》（IF=23.101）报道题为“Interfacial Molecular Doping and Energy Level Alignment Regulation for Perovskite Solar Cells with Efficiency Exceeding 23% (ACS Energy Lett. 2021, 6 , 2690–2696)”的科研成果。江苏大学为第一完成单位，硕士生扬川苏为第一作者，程明教授为通讯作者。
钙钛矿太阳能电池（PSCs）在过去十年取得了飞速发展，光电转换效率（PCE）突破25%，极具商业化潜力。然而，钙钛矿内部及表界面存在着严重的缺陷，导致开路电压（Voc）损失严重，进而限制了电池性能的进一步提升；另一方面，空穴传输层成本较高，稳定性较差等问题，阻碍了它们在未来商业化中的大规模应用。

 
　　本文作者通过对咔唑类空穴传输材料N-取代基及外围供体的有效调控，设计开发出结构简单、合成成本低廉的有机小分子空穴传输材料CZ-Py和CZ-As。研究发现，钙钛矿与CZ-Py和CZ-As呈现出阶梯式能级排布，有利于电荷的抽取与传输；此外，CZ-Py的引入，实现了钙钛矿表面p型掺杂，并有效钝化了钙钛矿表界面的缺陷，抑制电荷非辐射复合；同时，CZ-Py材料具有较强疏水性，有效防止钙钛矿与水汽/氧气的接触，抑制钙钛矿的降解。经优化，基于咔唑类有机小分子空穴传输材料CZ-Py、CZ-As的器件获得了23.5%的光电转换效率。本论文的研究成果为提升钙钛矿太阳能电池性能提供了新的思路，并在未来钙钛矿太阳能电池大规模制备以及商业化应用过程中，在空穴传输材料方面提供了更廉价的空穴传输材料。
　　该工作获得了国家自然科学基金、江苏特聘教授、江苏省双创人才、江苏省六大人才高峰计划、江苏省自然科学基金、中国博士后科学基金、精细化工国家重点实验室开放基金等项目的资助。