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Me-4PACz在科研领域中有着怎样的特征

2025-07-18

Me-4PACz（4-(3,6 - 二甲基 - 9H - 咔唑 - 9 - 基) 丁基膦酸）是一种高效的自组装单分子层（SAM）材料，其分子结构通过在 4PACz 的咔唑环 3,6 位引入甲基修饰而成，分子式为 C??H??NO?P，分子量 331.35。这种结构设计赋予其独特的物理化学性质和界面调控能力，使其成为钙钛矿光电器件领域的核心材料。

产品核心特征如下：

1. 分子结构与电子特性

· 甲基修饰的共轭体系：3,6 位甲基取代增强了咔唑环的电子离域性，使其 HOMO 能级（约 5.3 eV）与钙钛矿价带（约 5.5 eV）形成 0.2 eV 的理想能级差，促进空穴高效提取。

· 强吸电子能力：甲基的诱导效应进一步强化了膦酸基团的吸电子特性，可将钙钛矿从 n 型转变为 p 型，同时保持其高荧光效率（PLQY>90%）。

2. 界面钝化与电荷传输

· 化学键合与缺陷钝化：膦酸基团通过三齿配位与 NiO、ITO 等金属氧化物表面形成强化学键，减少界面悬空键和漏电流。例如，在 NiO / 钙钛矿界面，Me-4PACz 可使界面陷阱态密度从 1013 cm?2 降至 1011 cm?2，漏电流降低两个数量级。

· 高效电荷传输：空穴迁移率达 10?? cm2/V?s，是传统 Spiro-OMeTAD 的 100 倍，可在钙钛矿 / 传输层界面形成快速电荷通道。例如，在钙钛矿 / 硅叠层电池中，Me-4PACz 使填充因子从 78% 提升至 83.2%，Voc 损失降低至 0.4V 以下。

3. 溶液加工与成膜特性

· 疏水性与润湿性平衡：甲基的引入使分子疏水性增强，接触角达 85°，但通过与共吸附剂（如 SA）混合，可改善钙钛矿前驱体在基底上的润湿性，减少纳米空隙。

· 自组装单层均匀性：在 NiO 表面形成的 SAM 厚度约 1.5 nm，覆盖度 > 95%，表面粗糙度 RMS<0.5 nm，有效抑制钙钛矿薄膜的晶界缺陷。

4. 稳定性与环境适应性

· 热稳定性：在 65℃环境下连续工作 2400 小时后，器件效率保留 96.1%，其热降解活化能约为 120 kJ/mol，显著优于传统 SAM 材料。

· 抗湿性能：疏水性表面可有效阻隔水汽渗透，未封装器件在 50±10% 湿度环境中老化 1200 小时后，仍保持初始效率的 90% 以上。

本文引用地址：https://www.perfemiker.cn/product/1572220.html

联系方式：4006087598

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