钙钛矿太阳能电池（PSCs）因其优越的光伏性能、低廉的制造成本和简单的制备工艺获得了科学界和产业界的广泛关注。空穴传输层Spiro-OMeTAD作为PSCs的关键功能层，不仅能在界面处提供有效的电子阻挡、空穴传输、还能保护吸光层免受环境湿度和电极金属扩散等不利环境因素的影响。然而，Li-TFSI掺杂的Spiro-OMeTAD所引发的离子迁移和团聚对PSCs的性能和稳定性产生了严重的负面影响。

近日， 云南大学的华雍副研究员、解琳副教授和中国科学院化学研究所的汪洋副研究员合作， 以Spiro-OMeTAD掺杂剂为研究对象，构建了新的Spiro-OMeTAD添加剂掺杂策略，首次在空穴传输层中引入有机液晶小分子（LQ），实现了Li-TFSI的固定并大幅提升了器件性能，这是首例基于有机液晶小分子掺杂Spiro-OMeTAD的报道。

使用有机液晶小分子LQ做为Spiro-OMeTAD空穴传输层添加剂具有独特优势。首先，LQ与Li-TFSI之间的化学配位可以有效限制Li⁺离子的迁移和Li-TFSI的团聚。其次，具有高迁移率的LQ为空穴传输提供了快速的迁移通道，同时LQ的掺杂可以有效降低空穴的迁移势垒，从而提高了Spiro-OMeTAD的对空穴载流子的传输与提取效率。 

飞秒瞬态吸收光谱的结果表明， LQ掺杂的Spiro-OMeTAD可以快速冷却热载流子，并有效提取热载流子的多余能量。此外，基于LQ修饰器件的载流子寿命是控制器件的两倍，这表明器件经LQ修饰，可以有效地提升热载流子的抽取效率以及减少界面处载流子复合，从而提高器件光电转换效率。

经LQ修饰的器件，光电转换效率从21.03%提升至24.42%，同时有效减少了器件的迟滞效应。在空气环境下，基于LQ掺杂的Spiro-OMeTAD制备的未封装器件经过1700小时后器件性能仅下降9％，而控制器件的性能下降30％，LQ修饰的器件稳定性得到了显著的提升。

总之，该工作能为提高钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性提供一种有效的策略，同时能为理解清楚电池器件内在热载流子动力学提供一些参考。