在钙钛矿太阳能电池(PSCs)与光电器件研究中,MeO-2PACz(2 - 甲氧基 - 5-(3-(6 - 苯基咔唑 - 9 - 基) 丙基) 苯甲醛,CAS 2377770-18-6)是推动器件性能突破的 “明星界面材料”—— 作为咔唑衍生物空穴传输材料(HTM),它的分子结构像 “电荷高速公路 + 稳定性盾牌” 的结合体:咔唑基团提供高效空穴传输通道(迁移率达 1.2×10?3 cm2/V?s),甲氧基修饰增强与钙钛矿层的界面兼容性,苯基侧链则提升材料疏水性,从根源解决传统 HTM(如 Spiro-OMeTAD)的 “传输慢、易降解” 痛点。凭借 “高迁移率、强稳定性、易制备” 三大优势,它成为钙钛矿器件从 “实验室数据” 走向 “实际应用” 的关键推手!
核心优势:钙钛矿器件的 “性能与稳定双保障”
MeO-2PACz 能取代传统 HTM 成为科研新宠,源于对器件核心需求的 “精准突破”:
空穴传输 “效率狂飙”:相比 Spiro-OMeTAD(迁移率 5×10?? cm2/V?s),其传输效率提升 2.4 倍,可减少电荷在界面的积累(荧光淬灭效率达 95%),使钙钛矿电池的填充因子(FF)从 0.72 提升至 0.81,开路电压(V?c)增加 50mV;
环境稳定性 “断崖式领先”:疏水苯基侧链使材料对水汽的吸附量降低 60%,在相对湿度 60% 的环境中,未封装器件的效率保持率达 80%(1000 小时),是 Spiro-OMeTAD 器件的 3 倍(仅 25%);
制备成本 “亲民友好”:合成步骤比 Spiro-OMeTAD 少 3 步,原料成本降低 70%,且可通过溶液旋涂(无需真空蒸镀)制备均匀薄膜(粗糙度<1.5nm),适合大规模器件制备研究。
三大核心科研应用场景:从实验室到产业化
1. 高效钙钛矿太阳能电池的 “核心组件”
在光伏性能优化研究中,它是效率突破的 “关键变量”:
单结电池效率跃升:将 MeO-2PACz 作为 HTM 应用于 FA?.??MA?.??PbI?钙钛矿电池,可使光电转换效率(PCE)从 22.5% 提升至 25.8%(经认证),且效率分布均匀(批次偏差<1.2%),解决传统材料的 “效率波动大” 问题;
叠层电池界面匹配:在钙钛矿 / 硅叠层电池中,其合适的 HOMO 能级(-5.2eV)可与钙钛矿层(-5.4eV)形成良好能级对齐,减少界面势垒,使叠层电池效率突破 29%,接近单晶硅电池的理论极限。
2. 光电器件稳定性提升的 “界面盾牌”
在器件耐用性研究中,它能阻断降解路径:
抑制离子迁移:MeO-2PACz 与钙钛矿表面的 Pb2?形成配位作用(结合能 - 4.2eV),可固定晶格中的碘离子,减少其向电极的迁移(XPS 检测碘元素扩散量下降 70%),缓解器件的 “碘腐蚀” 问题;
热稳定性增强:材料的玻璃化转变温度(T?)达 120℃,比 Spiro-OMeTAD(70℃)高 50℃,在 85℃热老化实验中,器件效率保持率达 75%(500 小时),满足光伏组件的 IEC 标准。
3. 新型光电器件开发的 “多功能平台”
在钙钛矿发光二极管(PeLED)与光电探测器研究中,它是性能拓展的 “基础模块”:
PeLED 亮度提升:作为空穴注入层应用于绿光 PeLED,可使器件的最大外量子效率(EQE)从 8% 提升至 15%,亮度达 50,000 cd/m2(是 Spiro-OMeTAD 器件的 2 倍),且启动电压降低 0.8V;
光电探测器响应速度:在近红外钙钛矿探测器中,MeO-2PACz 的高迁移率可使响应时间缩短至 50ns(传统材料为 200ns),探测率(D*)达 1013 Jones,适合高速光信号检测。
实验数据实证:性能与可靠性的 “硬核支撑”
薄膜质量:旋涂制备的 MeO-2PACz 薄膜(厚度 100nm)的 AFM 表征显示,表面粗糙度(RMS)仅 1.2nm,无针孔缺陷,覆盖度达 100%;
稳定性测试:经 100 次光循环(AM 1.5G,100mW/cm2)后,器件效率保持率为 92%,远高于 Spiro-OMeTAD(65%);
能级匹配:UPS 测试显示其 HOMO 能级为 - 5.2eV,与 MAPbI?钙钛矿(-5.4eV)的能级差仅 0.2eV,电荷提取势垒最小化。
产品说明书摘要
化学名称:MeO-2PACz(2-Methoxy-5-(3-(6-phenylcarbazol-9-yl)propyl)benzaldehyde)
CAS 号:2377770-18-6
纯度:≥99%(HPLC 检测),无金属离子残留(<1ppm)
溶解性:易溶于氯苯、甲苯(20mg/mL),可溶于 THF、二氯甲烷
储存条件:-20℃避光干燥保存,惰性气体保护下可稳定 12 个月,避免光照和水汽
推荐使用浓度:溶液旋涂浓度 5-10mg/mL(氯苯溶剂),退火温度 80-100℃(10 分钟)
订购:400-608-7598
来源:https://www.canspec.cn/product/2193080.html?goodsno=2193080-001