钙钛矿太阳能电池技术突破 - 中国科学院长春应用化学研究所开发出具有双自由基特性的高效稳定自组装空穴传输分子，显著提升钙钛矿光伏器件的光电转换效率、运行稳定性和大面积加工均匀性 [1] - 钙钛矿太阳能电池具备高效率、低成本和可溶液加工优势，实验室小面积器件效率已与晶硅电池相当，但产业化面临传统空穴传输层成本高、稳定性差以及自组装分子传输能力弱、均匀性差等瓶颈 [1] 双自由基分子设计创新 - 研究团队提出共平面给体-受体共轭结构设计策略，实现自旋强度较传统分子高三个数量级，载流子传输能力显著增强 [2] - 通过引入位阻基团稳定自由基特性，提高分子二聚能，抑制堆叠现象，使材料更易形成大面积均匀自组装薄膜 [2] - 双自由基分子在空穴传输性能、化学稳定性及溶液加工性能方面实现协同优化 [2] 性能验证与器件表现 - 超分辨电化学测试显示双自由基分子载流子传输速率是传统材料两倍以上，工况稳定性显著优于传统分子 [3] - 新型分子可形成致密均匀单层结构，传统分子因无序堆叠导致组装密度低且均匀性差 [3] - 联合隆基绿能制备的器件实现小面积26.3%效率、微模组23.6%效率，面积扩展后效率衰减显著降低，钙钛矿-晶硅叠层器件效率达34.2% [3] 产业化应用价值 - 该研究为解决钙钛矿电池传输材料导电性、稳定性和大面积加工难题提供全新分子设计范式 [4] - 原创表征技术建立分子组装态性能精准评估体系，为高效稳定钙钛矿光伏组件产业化提供驱动力 [4]