李忠安&李楠AM：f-PSCs 效率25.11%!极性醚链段调控自组装单分子层实现高效且机械稳健的柔性钙钛矿太阳能电池

柔性钙钛矿太阳能电池（f-PSCs）是下一代便携式、可穿戴及建筑一体化光伏器件的理想候选者。然而，传统的自组装单分子层（SAM）分子通常表现出较弱的界面结合力和有限的机械耦合性，导致在粗糙柔性基底上覆盖不完整且接触不良。

本文华中科技大学李忠安和香港城市大学李楠等人提出了一种通过合理设计连接段（linker）以应对上述挑战的分子定制SAM策略。通过将常见的烷基链替换为极性醚链段，调节了磷酸锚定基团周围的电子密度，同时醚氧原子作为有效的氢键受体。这一双重功能促使 Et₂OPACz 在柔性基底上组装形成致密、均匀的分子层，从而增强界面附着力、改善钙钛矿薄膜质量并促进空穴提取。因此，采用 Et₂OPACz SAM 的 f-PSCs 实现了25.11%（认证效率24.59%）的卓越能量转换效率，为目前报道的 f-PSCs 中最高值之一。

该器件在连续运行1000小时后仍保持94%的初始效率，在3 mm弯曲半径下经过5000次弯曲循环后仍保持92.6%。这些结果表明，极性醚链段工程为同时优化高性能 f-PSCs 的界面接触、电荷传输和机械耐久性提供了一条强有力的策略。

研究亮点：

1. 极性醚链段精准调控SAM界面性能：通过引入醚氧原子，既增强磷酸锚定基与ITO基底的结合力，又作为氢键受体提升分子层致密性与均匀性，实现双功能协同优化。
2. 高效柔性器件性能突破：基于 Et₂OPACz 的 f-PSCs 实现25.11%（认证24.59%）的能量转换效率，是目前p-i-n结构柔性钙钛矿器件的最高水平之一。
3. 优异的机械与操作稳定性：器件在1000小时连续光照下保持94%效率，5000次弯曲（半径3 mm）后仍保留92.6%效率，展现出卓越的机械耐久性与界面可靠性。

X. Sun, J. Gong, Q. Liu, et al. “ Molecular Tailoring of Self-Assembled Monolayers via Polar Ether Linker for Highly Efficient and Mechanically Robust Flexible Perovskite Solar Cells.” Adv. Mater. (2025): e19365.

https://doi.org/10.1002/adma.202519365