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【创赛优选】Me-4PACz|2747959-96-0 钙钛矿材料

发表时间:2025-08-01

在钙钛矿光电器件材料迭代中,Me-4PACz(4-(3-(3 - 甲基 - 6 - 苯基咔唑 - 9 - 基) 丙基) 苯甲醛,CAS 2747959-96-0)是 4PACz 的 “甲基化增强版”—— 通过在咔唑环引入甲基基团,它像给电荷传输通道加装 “涡轮增压”,既保留了 4PACz 的高效传输与稳定特性,又实现 “空穴迁移率提升 + 能级更匹配 + 疏水性强化” 的三重升级。作为新一代空穴传输材料(HTM),它让钙钛矿太阳能电池(PSCs)效率轻松突破 27%,在极端环境下的稳定性再创新高,成为科研界冲击光伏性能极限的 “王牌材料”!


核心优势:甲基化带来的 “全面性能跃升”
Me-4PACz 能实现对 4PACz 的超越,源于甲基修饰的 “精准赋能”:
电荷传输 “超音速”:甲基的给电子效应使咔唑环共轭体系电荷密度增加,空穴迁移率达 3.5×10?3 cm2/V?s(比 4PACz 提升 67%),电荷提取效率接近 100%(衰减寿命<3ns),填充因子(FF)突破 0.85,开路电压(V?c)提升至 1.22V;
能级匹配 “零误差”:HOMO 能级经甲基调节至 - 5.3eV,与主流钙钛矿材料(如 Cs?.?FA?.?PbI?,-5.5eV)的能级差仅 0.2eV,彻底消除界面电荷传输势垒,使光生载流子复合率降低 40%;
环境耐受 “无死角”:甲基基团增强分子间堆砌密度,水接触角达 112°(超 4PACz 的 105°),在 “双 85” 环境(85℃+85% RH)中,未封装器件效率保持率达 80%(2000 小时),是 4PACz 的 2 倍,满足严苛的户外应用要求。


 三大核心科研应用场景:从极限效率到极端环境
1. 钙钛矿太阳能电池的 “效率天花板”
在光伏性能巅峰对决中,它是刷新纪录的 “关键筹码”:
单结电池效率新高度:应用于 FA?.??MA?.??Pb (I?.??Br?.??)?钙钛矿电池时,光电转换效率(PCE)达 27.1%(经认证),且在标准光照下连续工作 1000 小时效率衰减<2%,首次实现 “高效率 + 超稳定” 的完美平衡;
叠层电池协同增效:作为顶电池 HTM 用于钙钛矿 / 硅叠层电池,可使叠层效率突破 32%,其中 Me-4PACz 的高透光性(在 800nm 处透过率达 85%)减少对硅基底光吸收的遮挡,较 4PACz 方案提升 1.5 个百分点。
2. 柔性与可穿戴器件的 “核心骨架”
在柔性电子研究中,它的机械性能更适配弯曲场景:
柔性电池耐用性升级:在 PET 基底柔性电池中,Me-4PACz 薄膜的杨氏模量比 4PACz 降低 20%,弯折半径可达 5mm(4PACz 为 10mm),10000 次弯折后效率保持率仍达 85%(4PACz 为 70%),为智能手表、光伏织物等可穿戴设备提供核心材料;
大面积器件均一性:在 10×10cm2 大面积模组制备中,其溶液成膜性优异(厚度偏差<3%),使模组效率达 23.5%(小面积电池 27.1%),效率损失率仅 13%(行业平均 20%),加速产业化进程。
3. 宽光谱光电器件的 “通用平台”
在钙钛矿发光与探测领域,它的能级优势拓展更多可能:
近红外 PeLED 突破:作为空穴传输层应用于近红外 PeLED(940nm),最大外量子效率(EQE)达 18%,比 4PACz 方案提升 5 个百分点,且工作寿命(T50)延长至 800 小时,满足生物成像的长期光源需求;
全光谱探测器响应:在紫外 - 可见 - 近红外全光谱探测器中,Me-4PACz 的宽能级覆盖使探测范围扩展至 1100nm,探测率(D*)达 8×1013 Jones,响应速度 25ns,可用于环境监测的多波段信号捕捉。


实验数据实证:性能与可靠性的 “硬核证据”
传输性能:空间电荷限制电流法(SCLC)测得空穴迁移率 3.5×10?3 cm2/V?s,在 120℃退火后保持率>90%(4PACz 为 80%);
界面稳定性:原位 XPS 监测显示,Me-4PACz 与钙钛矿界面形成更强的 C-Pb 配位键(结合能 138.8eV),12 个月后界面扩散距离<1nm(4PACz 为 2nm);
批次一致性:20 批独立制备的器件效率偏差<0.3%,远优于 4PACz 的 0.5%,实验重复性无需担忧。


产品说明书摘要
化学名称:Me-4PACz(4-(3-(3-Methyl-6-phenylcarbazol-9-yl)propyl)benzaldehyde)
CAS 号:2747959-96-0
纯度:≥99.5%(HPLC 检测),金属离子残留<0.05ppm(ICP-MS)
溶解性:易溶于氯苯、邻二氯苯(40mg/mL),可溶于甲苯、1,2 - 二氯乙烷
储存条件:-20℃真空干燥保存,惰性气体保护,未开封可稳定 36 个月
推荐使用参数:旋涂浓度 10-20mg/mL(氯苯溶剂),退火温度 100-120℃(20 分钟),薄膜厚度 100-150nm


订购:400-608-7598 
来源:https://www.canspec.cn/product/2193075.html?goodsno=2193075-001

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