在能源研究领域，太阳能电池一直是研究的热点。Br-2PACzz 在其中扮演着重要角色。它能够直接在氧化铟锡（ITO）上形成自组装单分子膜（SAMs），大幅提升 ITO 的功函数，从原本的 4.73 eV 增加到 5.82 eV。将带有 Br-2PACzz SAMs 的 ITO 电极与三元体异质结（BHJ）体系 PM6:PM7-Si:BTP-eC9 相结合，制备出的有机光伏（OPV）电池，功率转换效率（PCE）可达 18.0%。与其他一些材料相比，Br-2PACzz 基 OPV 电池在空穴迁移率、界面电阻、载流子复合和载流子寿命等方面表现出色，有效提升了电池性能。在一些研究中，将其与传统的 ITO/PEDOT: PSS 为基础的电池对比，Br-2PACzz 特征的 OPV 在连续光照下稳定性更强，为太阳能电池的发展提供了新的方向。

一、Br-2PACzz 是什么

Br-2PACzz，全称 [2-(3,6 - 二溴 - 9H - 咔唑 - 9 - 基) 乙基] 膦酸 ，其独特的化学结构赋予了它在材料科学领域的特殊地位。从结构上看，它以咔唑为核心，咔唑是一种具有刚性平面结构的含氮杂环化合物，这种结构为分子提供了良好的 π-π 堆积能力和电子离域性，有助于电子的传输。通过乙基连接膦酸基团，膦酸基团具有较强的亲水性和对金属氧化物表面的亲和性，能够与基底表面形成稳定的化学键，从而实现分子在基底上的自组装。而在咔唑的 3,6 位引入溴原子，进一步调节了分子的电子云分布和能级结构 ，增强了分子间的相互作用。

阿卜杜拉国王科技大学等团队的研究成果令人瞩目。研究表明，Br-2PACzz 能够直接在氧化铟锡（ITO）上形成自组装单分子膜（SAMs） ，这一过程极大地改变了 ITO 的功函数。具体来说，它能将 ITO 的功函数从原本的 4.73 eV 显著增加到 5.82 eV 。功函数的提升对于太阳能电池的性能优化至关重要，它为后续的光电转换过程奠定了良好的基础。

在太阳能电池的实际应用中，稳定性是衡量其性能优劣的重要指标之一。与传统的以 ITO/PEDOT: PSS 为基础的电池相比，Br-2PACzz 在提升电池稳定性方面具有显著优势。在连续光照的条件下，Br-2PACzz 特征的 OPV 表现出更强的稳定性。这主要归因于 Br-2PACzz 的化学结构和自组装特性。其分子结构中的膦酸基团与基底表面形成的共价键，使得自组装单分子膜具有高度的稳定性，能够有效抵抗光照、温度变化等外界因素对电池性能的影响。而传统的 ITO/PEDOT: PSS 体系，由于 PEDOT: PSS 本身的化学稳定性问题，在光照和环境因素的作用下，容易发生降解和性能衰退，从而影响电池的长期稳定性。Br-2PACzz 的出现，为解决有机太阳能电池稳定性问题提供了新的解决方案，有望推动有机太阳能电池在实际应用中的广泛推广。

三、助力高效绿色发光二极管发展

（一）解决钙钛矿 LED 难题

为解决这些问题，香港城市大学 Hin-Lap Yip、Andrey L. Rogach 等人从改进发射层入手，通过提高其结构刚度和加强表面配体的化学结合来提升稳定性。而 Br-2PACzz 在这一过程中发挥了关键作用。研究人员利用 Br-2PACzz 对钙钛矿纳米晶体进行表面修饰，Br-2PACzz 分子中的膦酸基团能够与钙钛矿表面的未配位离子形成稳定的化学键，有效减少表面缺陷，增强表面配体的结合力。同时，其独特的分子结构有助于调节钙钛矿的能级结构，优化载流子传输过程 。

（二）卓越的光电性能表现

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