ADM综述一篇读懂SAMs:从分子设计到商业化

来源:知光谷发布时间:2025-09-24 09:54:00

钙钛矿太阳能电池(PSCs)因其优异的光电性能和低成本制备而备受关注。自组装单分子层(SAMs)作为一种新型界面修饰材料,在p-i-n结构PSCs中作为空穴传输层表现出卓越性能。随着SAMs的快速发展,PSCs的光电转换效率已超过27%。然而,SAM材料的发展仍面临分子聚集、润湿性差和长期稳定性等挑战。

本文青岛理工大学谷传涛、泰山学院苗亚伟和中国科学院青岛生物能源与过程研究所包西昌等人系统回顾了近年来SAMs的研究进展,分析了其在PSCs中的结构设计与功能作用,并对新型SAMs的设计与商业化前景进行了展望。

文章亮点:

  1. 结构-功能导向的SAM分子设计:系统阐述了SAMs中锚定基团、连接基团和末端基团的结构调控策略,揭示了其对能级排列、缺陷钝化和电荷传输的关键影响。
  2. 高性能SAM材料突破:介绍了多种新型SAMs(如咔唑、三苯胺、吩噻嗪衍生物及D-A型SAMs),推动PSCs效率突破27%,并显著提升器件稳定性。
  3. 面向商业化挑战与展望:指出SAMs在单层覆盖、润湿性、长期稳定性及大面积制备中的瓶颈,并提出多锚定、绿色溶剂处理、机器学习辅助设计等未来方向。

S. Jia, C. Gu, X. Zhou, et al. “ Self-Assembled Monolayers for High-Performance Perovskite Solar Cells.” Adv. Funct. Mater. (2025): e12747.

https://doi.org/10.1002/adfm.202512747


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