這項工作合成了成本低、無毒的Cu(Ⅱ)@OMN，并首次將其用于增強PEDOT:PSS的性能。摻雜 Cu(Ⅱ)@OMN 改善了 PEDOT:PSS 薄膜的導電性和載流子傳輸特性，減少了其內在缺陷。Cu(Ⅱ)@OMN 中的銅離子與PSC和OSC中的活性層相互作用，捕獲電子并留下 p 型載流子。此外，摻雜后的 PEDOT:PSS 具有更深的功函數，可實現理想的能級排列并促進有效的載流子傳輸。摻雜PEDOT:PSS 的 OSC 和 PSC 的性能都得到了顯著提高。Cu(Ⅱ)@OMN在PSC和OSC中的成功概念驗證應用為有機納米材料的生產提供了獨特見解，證明了它們在增強光電器件方面的應用潛力。這一發現對于改進多功能納米材料設計和開發以實現光電應用的卓越性能具有深刻意義。

該論文以“Copper ion-modified oxyl-terminated melem nanodisks for enhanced performance of organic and perovskite solar cells”為題發表在Journal of Energy Chemistry上。Sung Heum Park為通訊作者,劉鳳梧為該論文第一作者。

https://doi.org/10.1016/j.jechem.2025.06.022

創新點：

• Cu(II)@OMN巧妙構建空穴傳輸層（HTL）優化結構：本文首次設計將Cu(II)離子引入氧基封端melem（OMN），實現對PEDOT:PSS層的功能化。通過與PEDOT及PSS的相互作用，促進載流子的分離與轉移，改善空穴提取能力。

• 能級調控與抑制非輻射復合提升器件性能：Cu(II)@OMN?PEDOT:PSS HTL展現出優化的能級匹配，為載流子傳輸提供更有利的平臺，抑制非輻射復合損失，提升鈣鈦礦和有機太陽能器件的效率。

• 推動兩類太陽能電池（鈣鈦礦&有機）的通用高效率應用，該策略展示出廣泛適用性。

未來展望：

• 拓展至其他2D納米材料與HTL的兼容研究：未來可探索Cu(II)@OMN與更多種類二維納米材料及空穴傳輸材料的功能耦合，進一步提升器件性能和穩定性。

• 深入界面物理機制與界面工程優化：深入解析Cu(II)@OMN修飾機制，并針對不同比例或功能團設計進行界面工程精細優化。

• 推廣到大面積器件與模塊化制備：加快從實驗室器件向大尺寸鈣鈦礦和有機太陽能模塊轉化，評估材料可工業化潛力，為商業化打下基礎。

本文來自公眾號“材料科學與工程”，感謝作者團隊支持。