PACz系列是由Getautis和Albrecht等人開發(fā)的一種用于p-i-n（“倒置”）結(jié)構(gòu)鈣鈦礦太陽能電池的空穴選擇性層。1) 由于PACzs的磷酸錨能夠在金屬氧化物表面上形成共價鍵，因此可以在ITO等透明電極上形成空穴選擇性自組裝單層（SAMs）。旋涂和浸涂方法對于制造PACz SAMs都是有效的。據(jù)報道，PACz SAMs實現(xiàn)了有效的空穴提取和小的陷阱態(tài)密度，因此與使用PTAA（即聚[雙(4-苯基)），通常在p-i-n型電池中使用的相比，實現(xiàn)了更高的光電轉(zhuǎn)換效率（PCE）和穩(wěn)定性。PACzs還在化合物半導體CIGSe上形成了SAMs，表明與串聯(lián)電池兼容。此外，研究表明PACzs有助于提高有機光伏的PCE和穩(wěn)定性，2,3) 并且可以作為電子選擇性層應用于晶體硅（c-Si）太陽能電池。4) 3PATAT-C3是由Wakamiya等人開發(fā)的一種形成空穴收集SAM的材料。5) 平面的π-結(jié)構(gòu)和三個磷酸錨使得SAMs能夠面向基底定向形成。這有望實現(xiàn)高效的電荷收集。

艾美捷東京化成（TCI）PACz系列相關(guān)產(chǎn)品：

PACz系列：

C3663      2PACz

D5798      MeO-2PACz

M3477      Me-2PACz

B6391      Br-2PACz

C3914      Cl-2PACz

P2995      4PACz

M3549      MeO-4PACz

M3359      Me-4PACz

B6445      Br-4PACz

3PATAT-C3：

P3172       3PATAT-C3

東京化成（TCI）PACz系列材料加工方法：

方法1：浸涂

適用于大面積涂層和紋理化基底

方法2：旋涂

適合快速研究和優(yōu)化

*所需的Z短浸涂時間可能從幾分鐘到幾小時不等。研究人員在使用2PACz進行進一步測試后，發(fā)現(xiàn)使用0.5 mmol/L和5分鐘浸涂可以獲得更可重復的結(jié)果。請注意，Z佳的濃度和浸涂時間可能會根據(jù)所使用的基底氧化物和預處理方式而變化。

與當前標準的空穴傳輸材料（如PTAA）相比，SAM形成劑可以在更寬的加工窗口內(nèi)進行加工，并且具有更高的重復性。基底（例如ITO）必須清潔，并通過例如紫外線-臭氧處理進行激活。

SAM形成劑粉末通常溶于乙醇或異丙醇（1 mmol/L ≈ 0.3 mg/mL），MeO-2PACz粉末存放在空氣中，而2PACz和Me-4PACz則存放在充滿氮氣的手套箱中。

東京化成（TCI）PACz系列產(chǎn)品文獻參考：

1) Conformal monolayer contacts with lossless interfaces for perovskite single junction and monolithic tandem solar cells

A. Al-Ashouri, A. Magomedov, V. Getautis, S. Albrecht, et al., Energy Environ. Sci. 2019, 12, 3356.

2) 18.4% Organic Solar Cells Using a High Ionization Energy Self-Assembled Monolayer as Hole-Extraction Interlayer

Y. Lin, A. Magomedov, Y. Firdaus, D. Kaltsas, A. El-Labban, H. Faber, D. R. Naphade, E. Yengel, X. Zheng, E. Yarali, N. Chaturvedi, K. Loganathan, D. Gkeka, S. H. AlShammari, O. M. Bakr, F. Laquai, L. Tsetseris, V. Getautis, T. D. Anthopoulos, ChemSusChem 2021, 14, 2003460.

3) 18.9% Efficient Organic Solar Cells Based on n-Doped Bulk-Heterojunction and Halogen-Substituted Self-Assembled Monolayers as Hole Extracting Interlayers

Y. Lin, Y. Zhang, J. Zhang, M. Marcinskas, T. Malinauskas, A. Magomedov, M. I. Nugraha, D. Kaltsas, D. R. Naphade, G. T. Harrison, A. El-Labban, S. Barlow, S. De Wolf, E. Wang, I. McCulloch, L. Tsetseris, V. Getautis, S. R. Marder, T. D. Anthopoulos, Adv. Energy Mater. 2022, 12, 2202503.

4) Efficient Silicon Solar Cells through Organic Self-Assembled Monolayers as Electron Selective Contacts

A. Prasetio, R. R. Pradhan, P. Dally, M. Ghadiyali, R. Azmi, U. Schwingenschl?gl, T. G. Allen, S. De Wolf, Adv. Energy Mater. 2024, 14, 2303705.

5) Tripodal Triazatruxene Derivative as a Face-On Oriented Hole-Collecting Monolayer for Efficient and Stable Inverted Perovskite Solar Cells

M. A. Truong, T. Funasaki, L. Ueberricke, W. Nojo, R. Murdey, T. Yamada, S. Hu, A. Akatsuka, N. Sekiguchi, S. Hira, L. Xie, T. Nakamura, N. Shioya, D. Kan, Y. Tsuji, S. Iikubo, H. Yoshida, Y. Shimakawa, T. Hasegawa, Y. Kanemitsu, T. Suzuki, A. Wakamiya, J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 7528.

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