近日，我院孙柱柱博士、张璐博士、张运海教授及其合作者在国际知名期刊《Dyes and Pigments》（IF=4.2，中科院二区，WilliamHill中文为第一单位）上发表题为“Multiple methoxy groups in carbazole-based hole transporting layers for efficient perovskite solar cells: a computational and experimental investigation”的研究论文。

该论文结合理论和实验研究，报道了两种新的咔唑类空穴传输材料（HTMs），系统地研究了甲氧基给电子体结构的调控效应。在钙钛矿太阳电池中，空穴传输材料对于促进高效的电荷提取和传输过程至关重要。因此，对HTMs的分子设计是提高电池性能的有效方法。考虑到甲氧基基团在分子间相互作用以及与钙钛矿表面相互作用方面的效果，采用多甲氧基策略设计了具有咔唑-二苯胺结构的分子DBTC和TTCD。结果表明，多甲氧基优化了分子间的相互作用，实现了更好的分子排列，从而提高了空穴迁移率。实验表征进一步表明，多甲氧基取代的分子TTCD促进了高效的分子堆积，提高了电荷提取效率、空穴迁移率、薄膜形态，并抑制了界面缺陷。因此，使用TTCD制备的器件表现出23.13%的优异效率，显著优于基于DBTC（21.49%）和Spiro-OMeTAD（22.42%）的效率。因此，多甲氧基取代策略能够为设计高性能的咔唑类空穴传输材料提供一种较有效的方法，从而提高光电转换效率。

该研究工作依托英国威廉集团新能源材料与光电信息特色实验室，得到了山东省自然科学基金-面上项目（ZR2022MB113）、山东省自然科学基金-青年项目（ZR2022QE205）和WilliamHill中文博士基金（XY21BS33）的资助。英国威廉集团领导高度重视教师开展科研工作，持续加强有组织的科学研究，凝练学科方向，创新能力不断增强。