太陽電池：ペロブスカイト太陽電池用のペリ縮合多環芳香族分子コンタクト

分子を用いた選択的コンタクトは、高効率逆型ペロブスカイト太陽電池を確実にもたらす重要な構成要素となっている。こうした分子は常に、ヘテロ原子で置換された共役コアから構成され、望ましいキャリア輸送機能をもたらしている。これまで、うまくいった共役コアの設計は2種類のN置換π共役構造、すなわちカルバゾールとトリフェニルアミンに限られており、それらの誘導体を軸に分子の最適化が展開されてきた。しかし、デバイス寿命のさらなる向上は、そうしたヘテロ原子置換構造に起因する分子安定性の制約が伴うために阻まれてきた。電子特性を犠牲にせず分子コンタクトをよりロバストにすることが緊急に求められているが、これは依然として難題である。今回我々は、ヘテロ原子置換のないペリ縮合多環芳香族コア構造によって、従来のヘテロ原子置換コア構造よりも優れたキャリア輸送と選択性が得られることを報告する。このコア構造によって、化学的に比較的不活性で構造的に剛直な分子コンタクトが得られ、効率と耐久性の両方の点でペロブスカイト太陽電池の性能が大幅に改善された。最も優れたデバイスは、最高で26.1％の効率を示し、さまざまな加速劣化試験において寿命が大きく向上していた。

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