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Me-4PACz（4-(3,6 - 二甲基 - 9H - 咔唑 - 9 - 基) 丁基膦酸）是一種高效的自組裝單分子層（SAM）材料，其分子結(jié)構(gòu)通過(guò)在 4PACz 的咔唑環(huán) 3,6 位引入甲基修飾而成，分子式為 C??H??NO?P，分子量 331.35。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)賦予其獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)和界面調(diào)控能力，使其成為鈣鈦礦光電器件領(lǐng)域的核心材料。

產(chǎn)品核心特征如下：

1. 分子結(jié)構(gòu)與電子特性

· 甲基修飾的共軛體系：3,6 位甲基取代增強(qiáng)了咔唑環(huán)的電子離域性，使其 HOMO 能級(jí)（約 5.3 eV）與鈣鈦礦價(jià)帶（約 5.5 eV）形成 0.2 eV 的理想能級(jí)差，促進(jìn)空穴高效提取。

· 強(qiáng)吸電子能力：甲基的誘導(dǎo)效應(yīng)進(jìn)一步強(qiáng)化了膦酸基團(tuán)的吸電子特性，可將鈣鈦礦從 n 型轉(zhuǎn)變?yōu)?p 型，同時(shí)保持其高熒光效率（PLQY>90%）。

2. 界面鈍化與電荷傳輸

· 化學(xué)鍵合與缺陷鈍化：膦酸基團(tuán)通過(guò)三齒配位與 NiO、ITO 等金屬氧化物表面形成強(qiáng)化學(xué)鍵，減少界面懸空鍵和漏電流。例如，在 NiO / 鈣鈦礦界面，Me-4PACz 可使界面陷阱態(tài)密度從 1013 cm?2 降至 1011 cm?2，漏電流降低兩個(gè)數(shù)量級(jí)。

· 高效電荷傳輸：空穴遷移率達(dá) 10?? cm2/V?s，是傳統(tǒng) Spiro-OMeTAD 的 100 倍，可在鈣鈦礦 / 傳輸層界面形成快速電荷通道。例如，在鈣鈦礦 / 硅疊層電池中，Me-4PACz 使填充因子從 78% 提升至 83.2%，Voc 損失降低至 0.4V 以下。

3. 溶液加工與成膜特性

· 疏水性與潤(rùn)濕性平衡：甲基的引入使分子疏水性增強(qiáng)，接觸角達(dá) 85°，但通過(guò)與共吸附劑（如 SA）混合，可改善鈣鈦礦前驅(qū)體在基底上的潤(rùn)濕性，減少納米空隙。

· 自組裝單層均勻性：在 NiO 表面形成的 SAM 厚度約 1.5 nm，覆蓋度 > 95%，表面粗糙度 RMS<0.5 nm，有效抑制鈣鈦礦薄膜的晶界缺陷。

4. 穩(wěn)定性與環(huán)境適應(yīng)性

· 熱穩(wěn)定性：在 65℃環(huán)境下連續(xù)工作 2400 小時(shí)后，器件效率保留 96.1%，其熱降解活化能約為 120 kJ/mol，顯著優(yōu)于傳統(tǒng) SAM 材料。

· 抗?jié)裥阅?/strong>：疏水性表面可有效阻隔水汽滲透，未封裝器件在 50±10% 濕度環(huán)境中老化 1200 小時(shí)后，仍保持初始效率的 90% 以上。