咔唑基自组装单层膜（SAMs）作为倒置钙钛矿太阳能电池（PSCs）中的空穴传输层被广泛使用，但它们在溶液中易形成胶束，导致界面均匀性下降。
本文苏州大学袁建宇等人设计并成功合成了一系列氟化共轭SAMs（DCA-0F、DCA-1F和DCA-2F），开发出一种用于高性能倒置PSCs的共SAM体系。这些基于二甲吖啶的SAMs具有独特的分子结构，具有足够的空间位阻以抑制其在溶液状态下的自聚集。此外，氟原子可通过氢键稳定FA阳离子，从而在掩埋界面提供更多锚定位点，有利于促进载流子提取与传输，抑制界面损失。基于DCA-0F、DCA-1F和DCA-2F共SAMs制备的倒置PSCs分别实现了25.21%、26.11%和25.05%的冠军光电转换效率。此外，这些器件表现出优异的工作稳定性，在1个太阳光照下持续运行1000小时后，仍保持约90%的初始效率。
本研究为设计分散性好、高效的SAMs提供了可行路径，有效克服了倒置PSCs中的关键界面挑战。
研究亮点：
- 分子结构创新，抑制自聚集：设计具有空间位阻的氟化共轭SAMs（DCA系列），有效抑制溶液中胶束形成，提升界面覆盖均匀性。
- 氟原子增强界面相互作用：氟原子与FAI形成氢键，与欠配位Pb²⁺产生配位作用，强化掩埋界面稳定性，降低缺陷态密度。
- 共SAM策略实现高效稳定器件：DCA-1F与MeO-2PACz共混形成均匀单层，使倒置PSCs效率提升至26.11%，并在MPP跟踪1000小时后保持约90%初始效率。
Z. Min, C. Guo, J. Guo, et al. “ Homogeneously Contacted Co-Self-Assembled Monolayer Enables over 26% Inverted Perovskite Solar Cells.” Adv. Funct. Mater. (2025): e28728.
https://doi.org/10.1002/adfm.202528728
