有機半導體電子器件，如：有機發光二極管（OLED），有機場效應薄膜晶體管（OTFT），有機/無機雜化光伏器件，因其可溶液加工，低成本，可柔性化，近來引起了人們的廣泛關注。在有機半導體電子器件結構中有機層與金屬間的界面損失一直是困擾有機電子器件性能進一步提高的重要問題。良好的界面接觸能夠帶來高效的電子注入，從而能夠降低OLED的開啟電壓，OTFT的接觸電阻以及提高有機/無機雜化光伏器件的短路電流和開路電壓。
界面修飾一直是被認為最有效的降低界面損失提高器件性能的手段。高效的界面材料能夠調節金屬的功涵，表面能，減少表面缺陷態。
圖 1 Surface potential maps from KPFM measurements for a) bare Ag and b) Ag/Phen-I. c) Representative VCPD histograms of surface potential maps. d) Energy level diagram of the device.
孟鴻教授課題組最近在有機/無機雜化鈣鈦礦太陽能電池界面調控方面取得重要進展。他們通過簡單的季胺化反應得到新型界面修飾材料Phen-I，以其作為陰極界面應用于鈣鈦礦太陽能電池中能有效地降低金屬電極的功涵，降低電荷注入勢壘（如圖1所示）。
同時，他們通過導電AFM研究不同濃度的Phen-I摻雜PCBM時發現Phen-I可以提高PCBM的導電性，當摻雜濃度為5%時PCBM的導電性最高（如圖2所示）。進一步的器件性能研究也表面5%Phen-I:PCBM作為電子傳輸層時性能最高。這也證明Phen-I是一個具有雙功能性的界面材料。
圖 2 a) Schematic diagram of c-AFM measurements. b) I-V curves of bare PC61BM and Phen-I: PC61BM measured by c-AFM. c-AFM images of c) bare PC61BM, d) 2% Phen-I:PC61BM, e) 5% Phen-I:PC61BM, f) 10% Phen-I:PC61BM films at Vbias=5V.
圖 3 a) J-V curves of the best performing FA0.3MA0.7PbI2.7Cl0.3-Based Devices under simulated AM 1.5 solar irradiation. b) EQE spectra of the corresponding solar cells.
