中科院化学所孟磊团队:氧化还原改进型混合 SAM 助力倒置钙钛矿电池来源:先进光伏 发布时间:2025-12-15 22:13:19 钙钛矿太阳能电池凭借高功率转换效率(PCE)和低成本制备优势,成为光伏领域的研究热点。其中,采用镍氧化物(NiOₓ)/ 自组装单分子层(SAM)作为空穴传输层(HTL)的倒置钙钛矿太阳能电池(p-i-n 型),因结构简单、兼容性强,更具产业化潜力。然而,NiOₓ表面存在 Ni²⁺和 Ni³⁺混合价态的固有问题,不仅导致 SAM 层难以均匀生长,影响电荷传输效率,高活性的 Ni³⁺还会加速钙钛矿材料分解,严重制约器件的稳定性。为解决这一核心瓶颈,中国科学院化学研究所李永舫&孟磊团队团队设计了一种创新策略:利用新型SAM分子MeOF-4SHCz靶向NiOx表面的富Ni³⁺区域,通过局域氧化还原反应原位形成S–O–Ni键;同时,常规SAM分子MeOF-4PACz继续在Ni²⁺区域通过P–O–Ni键实现稳定锚定。当这两种分子以4:1(w/w)的优化比例复合后,在NiOx表面形成了协同作用的混合SAM层,其覆盖度与均匀性得到显著提升。基于此氧化还原改进型(ROI)-SAM空穴传输层所构筑的倒置钙钛矿太阳能电池,获得了26.5%的优异PCE(认证效率26.28%),并在持续最大功率点(MPP)运行下展现出超过1000小时(T90)的长期稳定性。