膦酸 （PA） 自组装分子最近成为有机太阳能电池 （OSC） 的高效空穴提取层 （HELL）。然而，PA 的结构影响对其对氧化铟锡 （ITO） 的自组装行为以及由此产生的光伏性能仍然不清楚。

在此，北京化工大学刘瑶等人提出了一类新型 PA，即“非熔融环二足膦酸”（NFR-DPA），具有简单且可塑性强的非熔融环骨架和二足膦酸锚定基团。构型异构在调节电极顶部 PA 的光电特性和切换分子取向方面的功效导致不同的衬底表面能和电子特性。与角 （C2v 对称） 和非溴化 NFR-DPA 相比，具有线性 （C2h 对称） 和溴化骨架的 NFR-DPA 表现出良好的正面定向和增强的功函数修饰能力。

这使其成为多功能 HELL，可以减轻能量无障碍空穴收集的界面电阻，并提供最佳的有源层形态，从而为二元 OSC 器件带来令人印象深刻的 19.11% 效率和 0.52 V 的低电压损耗，为三元 OSC 器件提供 19.66% 的出色效率。本研究为为高性能 OSC 设计基于 PA 的 HEL 提出了一个新的维度。

Configurational Isomerization-Induced Orientation Switching: Non-Fused Ring Dipodal Phosphonic Acids as Hole-Extraction Layers for Efficient Organic Solar Cells

https://doi.org/10.1002/ange.202408960

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