自组装单分子层（SAM）因其更低的寄生吸收成为传统空穴传输层（HTL）PEDOT:PSS的替代品。但最广泛使用的SAM（2PACz）偶极矩小，导致分子偶极-偶极相互作用弱，偶极取向紊乱，功函数调节受限，造成严重的界面能量损失。为了突破这一瓶颈，李耀文教授团队在2PACz咔唑的端基接枝噻吩基团，得到了SAM材料（Th-Cz），该材料在热退火过程中形成了瞬态共振结构，偶极矩增大了一倍。这加强了分子间的偶极-偶极相互作用，促进了Th-Cz薄膜的有序排列和偶极取向，改善了界面功函数，增强了空穴提取，抑制了HTL/活性层界面处的能量损失。此外，Th-Cz与给体之间的范德华相互作用，使得给体在受体之前结晶。这种对结晶动力学的调控有利于活性层底部富给体相的形成，从而优化载流子传输平衡。以Th-Cz为HTL，基于PM6:Y6和D18-Cl:N3:AT-β2O活性层制备的OSCs，分别实现了19.34%和20.91%的PCE（认证：20.67%），创下了PM6:Y6体系OSCs的PCE纪录，并实现了迄今为止单结OSCs的最高认证PCE。值得注意的是，Th-Cz还表现出与柔性器件良好的兼容性，柔性OSCs获得了19.63%的纪录效率。

论文链接：https://doi.org/10.1021/jacs.5c08124