倒置钙钛矿太阳能电池

然而，其性能受到钙钛矿/电子传输层上界面的严重限制。该界面主导电子提取效率、离子迁移和非辐射复合，直接影响开路电压和填充因子。此外，界面缺陷、能级失配和化学不稳定性常导致迟滞和性能衰减，阻碍商业化进程。多维界面结构优化策略：提出2D/3D异质结、动态共价界面等创新结构，显著增强电荷提取效率并抑制离子迁移，实现超过33%的认证效率。

NiOx/自组装单分子层空穴传输双层结构已成为高性能倒置钙钛矿太阳能电池的首选架构。然而，在光热应力下，NiOx/钙钛矿界面发生的氧化还原反应会引发钙钛矿降解，严重制约了器件的长期稳定性。本文上海交通大学王言博和韩礼元等人通过在常用的咔唑类SAM中引入功能化烟酸衍生物，构建了共自组装结构。文章亮点：共自组装策略提升界面稳定性：通过引入6-HNA与6-MNA分子，有效抑制NiOx/钙钛矿界面的氧化还原反应，减少Ni、Pb和I等有害物种的生成。

提出分子桥接新策略：为SAM/钙钛矿界面工程提供多功能分子设计范式。深度精度图1：4Br-BPA分子结构及其界面调控机制该图系统展示了4-溴苄基膦酸分子的化学结构及其在钙钛矿太阳能电池中的多功能界面调控作用。结论展望本研究通过引入4Br-BPA分子桥接层，成功实现了倒置钙钛矿太阳能电池界面的多功能协同优化，最终获得26.59%的高效率与卓越的长期稳定性。

基于咔唑的自组装单分子层作为一种有效的空穴传输层，极大地推动了倒置钙钛矿太阳能电池的光电转换效率发展。然而，SAMs在基底上的不均匀分布和非紧密的界面接触会导致SAM/钙钛矿异质结处出现显著的界面能量损失。本研究重庆大学姜庭明和孙宽等人构建了一种小分子4-溴苄基膦酸作为分子桥，连接膦酸和钙钛矿，在改善界面特性方面表现出多功能性。

这种分子杂化桥接策略的实施使倒置钙钛矿太阳能电池实现了26.64%的功率转换效率，跻身该器件架构报告的最高效率之列。通过解决埋藏的钙钛矿/ITO接触的长期限制，该研究为钙钛矿太阳能电池的开发提供了重大进展，该电池将高效率与长期耐久性相结合，从而加速了其向实用光伏技术的潜在过渡。

调控自组装单分子层/钙钛矿界面是提升p-i-n结构钙钛矿太阳能电池空穴提取能力的有效策略。然而，共SAM策略面临锚定位点竞争的问题，可能干扰原有SAM的功能。FPA中的多重活性位点不仅可弥补SAM的锚定缺陷，还能通过配位键和氢键有效钝化钙钛矿埋底界面缺陷，从而显著抑制深、浅能级缺陷。该研究为调控SAM/钙钛矿界面以提升电荷提取效率和环境稳定性提供了重要思路。

在无预沉积空穴传输层的钙钛矿太阳能电池中，利用自组装分子建立低阻钙钛矿/ITO接触对实现高效空穴传输至关重要。ATAA的小分子尺寸和与DMAcPA的分子间相互作用，使其能均匀分散于大尺寸DMAcPA之间，促进致密分子排列，有效抑制聚集，提升空穴传输效率。实现高效率与高稳定性：倒置PSCs效率高达26.64%，并在1000小时连续光照下保持98.5%的初始效率，显著提升器件稳定性。

论文概览针对倒置钙钛矿太阳能电池中自组装单分子层存在的膜层不均匀、界面接触差及空穴传输效率低等关键问题，内蒙古师范大学、河南大学与河南师范大学联合团队创新性提出一种π共轭分子桥策略，设计并合成具有螺芴桥联骨架的多功能小分子2TPA-SP。结论展望本研究通过理性设计π共轭分子桥2TPA-SP，成功构建了高效、稳定且致密的空穴传输通道，实现了倒置钙钛矿太阳能电池界面特性的多维优化。

传统的有机空穴传输层在钙钛矿太阳能电池中需经历复杂耗时的氧化过程，并伴随大量残留Li，影响器件稳定性。本文提出一种新型电解掺杂策略，通过调控电解过程实现可控掺杂并有效去除Li。文章亮点总结提出新型电解掺杂策略：利用电化学氧化还原反应实现有机半导体的可控掺杂，同时有效去除有害的Li残留，显著提升器件稳定性。

然而，常用的咔唑基磷酸类SAMs与透明导电氧化物及钙钛矿的结合力较弱，导致界面粘附性不足，限制了器件稳定性。本研究美国西北大学BinChen、LinX.Chen和EdwardH.Sargent等人通过设计高偶极矩的给体-π-受体型SAM分子PAFTB，增强界面静电相互作用，同时优化其功能基团的化学锚定能力。实验表明，PAFTB的界面粘附强度是传统2PACz的2.8倍，显著提升了器件热稳定性。效率与工艺优化：PAFTB器件认证效率达24.9%，填充因子提升至84%，得益于界面缺陷钝化和载流子寿命延长。