由于鈣鈦礦晶體優異的光捕獲和載流子遷移特性，如今高效鈣鈦礦太陽電池已獲得25.7%的光電轉換效率。空穴輸運材料作為界面層可以實現對鈣鈦礦晶體中空穴的高效提取并抑制界面不利的背向電荷轉移。當前廣為應用的空穴輸運材料是Spiro-OMeTAD，但是由于Spiro螺環結構具有較大空間位阻，導致Spiro-OMeTAD空穴遷移率較低。因此器件制備過程中往往需要添加摻雜劑，如鋰鹽、鈷金屬配合物、吡啶衍生物等來提升材料的空穴遷移率。但是由于摻雜劑具有易吸潮，易揮發的特性，會嚴重損害鈣鈦礦太陽電池的穩定性。

共軛聚合物空穴輸運材料具備高遷移率、高光熱穩定性、優異的溶液加工及成膜性，使其成為一類極具商業應用前景的非摻雜空穴輸運材料。鈣鈦礦電池中早期采用的聚合物空穴輸運材料大多基于異質結有機太陽電池中的聚合物給體，通常具備較強的給體-受體（D-A）共軛結構。其中給體部分主要基于苯并二噻吩單元，而受體部分則由缺電子雜環構成。然而與有機太陽電池中給體材料需要較強的光吸收不同，用于鈣鈦礦太陽電池的聚合物空穴輸運材料無需吸收光子，因此較強的D-A結構在聚合物空穴輸運材料并非必要條件。有鑒于此，2019年孫立成教授課題組將常用共軛聚合物中結構復雜的缺電子雜環替換為結構簡單的噻吩單元，合成了具有弱D-A結構的聚合物材料P3（圖1），最終以P3為非摻雜空穴輸運材料的鈣鈦礦太陽電池獲得了20.3%的光電轉換效率（J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 19700）。