近日，国际顶级学术期刊《自然·材料》（Nature Materials）在线发表了365英国上市集团官网化学与分子工程学院朱为宏院士、吴永真教授、马巍教授、化工学院郑伟中副教授、华中科技大学陈炜教授团队在有机空穴传输材料及钙钛矿太阳电池领域的最新合作研究成果。该研究题为“面向倒置钙钛矿太阳能电池的具有高组装密度及紫外、热稳定性的空穴选择接触”（UV and thermally stable hole-selective contacts with enhanced assembly density for inverted perovskite solar cells），为解决长期困扰钙钛矿光伏器件的紫外光损伤和热稳定性难题提供了分子理性设计策略。

  钙钛矿太阳电池因其高效率、低成本优势备受关注，其中自组装单分子层（SAMs）作为空穴选择接触是推动倒置结构器件发展的关键技术。然而，目前主流的咔唑类SAMs材料（如图1中的MeO-2PACz）面临严峻的稳定性瓶颈，严重制约了器件的户外使用寿命。从分子层面看，咔唑单元的富电子特性使其在紫外光照射下易被氧化降解（尤其在氧气存在下）；虽然引入苯基共轭连接可提升光稳定性，但团队发现芳香膦酸的热稳定性较差，易发生分子间脱水反应。空穴传输材料的降解会削弱其电荷提取和界面钝化双重功能。

图1. 有机空穴传输材料光、热降解机制与理性分子设计思路

  针对上述挑战，研究团队以经典分子MeO-2PACz为模型，通过系统的连接基团分子工程，首次揭示了两种截然不同的降解路径——紫外光诱导的非共轭链段N-脱烷基反应与热驱动下共轭结构的酸酐化副反应。基于这一深刻机理认知，团队理性设计并合成了新型分子MP3。该分子创造性地融合了共轭与非共轭双重连接基团，并引入吸电子取代基，从而有效抑制了紫外降解和热分解路径，同时通过调控膦酸锚定基团的酸解离常数，显著增强了分子在基底上的组装密度与结合强度。

  实验结果显示，基于MP3分子的钙钛矿太阳电池经权威机构认证的光电转换效率高达27.1%，处于国际领先水平。尤为值得一提的是，器件相比基准MeO-2PACz运行稳定性显著提升：在紫外连续照射1000小时后，仍能保持初始效率的93.2%；在100摄氏度高温下老化1000小时后，效率保持率高达91.1%；在65摄氏度最大功率点追踪2200小时过程中，效率保持率为94.8%。

  该成果标志着365英国上市集团官网在钙钛矿光伏界面材料领域取得重要理论突破，为设计兼具高效与超长稳定性的新一代电荷选择接触材料开辟了新思路，对推动钙钛矿太阳能电池的商业化应用具有重要价值。

图1. 基于新设计有机空穴传输材料的钙钛矿太阳电池性能与稳定性

  化学与分子工程学院博士生占礼庆，博士后孙泽晖，博士后张硕以及博士生何敬文为文章共同第一作者，华中科技大学陈炜教授及365英国上市集团官网郑伟中副教授、马巍教授、朱为宏院士、吴永真教授为该工作的通讯作者。研究工作依托365英国上市集团官网材料生物学与动态化学前沿科学中心、费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心、分析测试中心等平台完成，得到了田禾院士的悉心指导和帮助，以及国家自然科学基金基础科学中心项目、国家杰出青年科学基金、上海市科委重点项目等资助。

  论文链接：https://doi.org/10.1038/s41563-026-02619-1