长春应化所秦川江和王利祥团队提出了创新的双自由基自组装分子设计策略。这一策略通过构建共平面 给体-受体共轭结构，在自组装小分子中实现了强自由基特性。实验结果表明，该分子在室温下表现出 强烈且稳定的自由基特征，其自旋强度较传统自组装分子高出近三个数量级。这种独特的电子结构显著 增强了载流子传输能力。同时，研究人员通过在分子结构中引入位阻基团，稳定了自由基特性，提高了 分子的二聚能，抑制了分子堆叠现象，使材料在溶液加工过程中更易于形成大面积均匀的自组装薄膜。 因此，双自由基自组装分子在空穴传输性能、化学稳定性及溶液加工性能方面实现了协同优化。 进一步，为精确评估自组装分子的性能，周敏团队采用超分辨电化学测试系统，原位表征并验证了双自 由基自组装分子的性能优势。研究人员利用扫描电化学液池显微镜-薄层伏安技术，实现了对分子在原 位组装态下单分子层载流子传输速率及工作稳定性的量化分析。结果显示，双自由基分子的载流子传输 速率是传统材料的两倍以上，并在模拟工况条件下表现出极高的稳定性，优于传统自组装分子。同时， 该技术实现了对自组装分子组装密度和大面积均匀性的量化与可视化分析。研究表明，新型双自由基分 子可通过共价锚定形 ...

基于上述新材料的钙钛矿太阳能电池效率达到了世界顶尖水平，小面积器件实现了26.3%的光电转换效 率，微组件效率达到23.6%，钙钛矿—晶硅叠层电池效率突破34.2%。同时，新材料及器件表现出优异 的稳定性，在持续运行数千小时后几乎无性能衰减，远超传统材料及器件的表现。 该研究不仅为解决钙钛矿太阳能电池中传输材料的导电性、稳定性和大面积加工难题提供了全新分子设 计范式，还通过原创表征技术建立了分子组装态性能的精准评价体系，为下一代高效稳定钙钛矿光伏组 件的产业化注入核心驱动力。 （文章来源：科技日报） 29日，记者从中国科学院长春应用化学研究所获悉，该所秦川江、王利祥研究团队在新型有机自组装分 子设计及其在钙钛矿太阳能电池中的应用研究中取得重大突破。研究团队首次开发出一种高效、稳定且 分散性优异的双自由基自组装分子材料，显著提升了钙钛矿太阳能电池的光电转换效率、运行稳定性和 大面积加工均匀性。相关成果日前发表在国际期刊《科学》上。 钙钛矿太阳能电池因其高效率、低成本以及可溶液加工等优势，被广泛认为是下一代光伏技术的核心方 向。但在产业化进程中面临着关键瓶颈：一方面，传统空穴传输层的制备依赖于高成本材料和复杂的成 ...