电子传输层（ETL）材料的欠发展仍然是限制倒置钙钛矿太阳能电池（PSCs）整体光伏性能的关键瓶颈。富勒烯衍生物（如PCBM）由于其优异的电子亲和力以及与钙钛矿层的能量级对齐，在PSCs中被广泛用作ETL材料。然而，PCBM存在高能量无序性、易于自聚集以及缺陷钝化能力不足等问题，导致界面处的电荷载流子复合和积累显著增加。
基于此，2025年3月22日，中南大学赵富稳等人在国际知名期刊Angewandte Chemie International Edition发表题为《Compacting Molecular Stacking and Inhibiting Self-Aggregation in Fullerene Transporting Layer for Efficient and Stable Perovskite Solar Cells》的研究论文。
在此，作者开发了一种磷酸基取代的富勒烯衍生物FuPE，以增强基于PCBM的PSCs的ETL性能。
将FuPE引入后，能够有效紧凑分子堆叠，增强结晶性以及分子间相互作用，抑制自聚集，并改善FuPE:PCBM共混物的界面兼容性。这使得FuPE:PCBM共混膜相比纯PCBM膜具有更高的电子迁移率（0.183 cm² V⁻¹ s⁻¹）、更低的陷阱密度、更均匀的膜形貌以及更优异的缺陷钝化能力。
因此，采用FuPE:PCBM的PSCs实现了降低陷阱辅助复合、增强电荷载流子提取的效果，从而获得了超过26%的显著光电转换效率以及更优的运行稳定性。
这项工作突出了优化富勒烯基ETLs的有效策略，推动了高效且耐用的PSCs的发展。
Compacting Molecular Stacking and Inhibiting Self-Aggregation in Fullerene Transporting Layer for Efficient and Stable Perovskite Solar Cells, Angew. Chem. Int. Ed., 2025.https://doi.org/10.1002/anie.202502950
