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尽管功能化共轭聚合物在有机电子学中需求很高，但其规模化合成和批次均匀性仍面临挑战。

本文浙江大学李昌治等人开发了一种反应性调控的连续交叉偶联碳氮缩聚方法，实现了功能化聚芳胺的精确合成，并具有优异的批次间均匀性。研究发现，通过两个连续的钯催化碳氮偶联循环逐步调控中间体反应性是实现可控缩聚的关键，这与单循环的碳碳偶联不同。通过选择不同的芳胺和芳基卤衍生物，制备了多种聚芳胺以优化材料功能。

其中，含极性取代基的三元聚合物（PTAMA）能够优化钙钛矿层的界面和体相性质。相应的倒置钙钛矿太阳能电池实现了25.2%（有效面积5.97 mm²）和23.2%（有效面积128 mm²）的显著功率转换效率，并具有良好的操作稳定性。这项工作为高性能光电子器件提供了先进的共轭聚合物合成方法。

文章亮点总结：

  1. 创新合成方法：开发了一种反应性调控的连续碳氮偶联缩聚法，实现了聚芳胺的高效、精确合成，批次间均匀性优异（分子量分布窄，Đ≈1.6），并成功从0.5克放大至500克规模。

  2. 性能突破：三元聚合物PTAMA作为空穴传输层，显著提升钙钛矿薄膜质量，使倒置钙钛矿太阳能电池效率达25.2%（小面积）和23.2%（大面积），且稳定性优异（1400小时光照后保持83%初始性能）。

  3. 普适性应用：该方法可扩展至多种功能化聚芳胺的合成，为有机光电子器件开发提供了材料设计新思路。

Shen, Z., Huang, Y., Dong, Y. et al. Precise synthesis of advanced polyarylamines for efficient perovskite solar cells. Nat. Mater. (2025).

https://doi.org/10.1038/s41563-025-02199-6


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