组装

在ITO或金属氧化物传输层上的自组装单分子层分子在钙钛矿薄膜处理和器件运行过程中容易解吸，从而导致光电转化效率降低和器件退化。因此，开发在界面上稳定SAMs的有效策略对于进一步提升基于SAMs的钙钛矿太阳能电池的性能和稳定性至关重要。此外，MPTMS中的巯基可与钙钛矿埋藏界面处的欠配位Pb强烈相互作用，进一步减轻界面缺陷。本研究为高效且稳定的光伏钙钛矿太阳能电池的耐久界面合理设计提供了有价值的指导。

溶液法制备的钙钛矿材料，结合现有硅基设施用于钙钛矿/硅叠层太阳能电池，因其低成本和高效率而备受关注。

自组装分子因其能精细调控界面能级并提升电荷选择性，已成为有机太阳能电池中传统空穴传输层的有前景替代材料。本研究浙江大学李水兴、李寒莹和陈红征等人报道了一种螺环构型的自组装分子4PA-SAcF，作为高性能空穴传输层应用于有机太阳能电池。基于PM6:Y6的有机太阳能电池采用4PA-SAcF后实现了19.52%的光电转换效率，是该材料体系迄今报道的最高值之一。

自组装分子作为空穴选择层在钙钛矿太阳能电池中取得了巨大成功。然而，有效调控杂化自组装分子在氧化铟锡衬底上的吸附构型仍具挑战，这直接影响其取向与均匀性。增强埋底界面质量与电荷传输：BSCA共组装诱导的垂直排列促进更致密、均匀的SAM覆盖，提升钙钛矿结晶质量，加快电荷提取并有效抑制非辐射复合。

相态均匀的自组装分子是推动p-i-n型钙钛矿太阳能电池规模化制备的关键路径。然而，在提升SAMs热稳定性的同时实现其相态均匀性仍是一大挑战。飞行时间二次离子质谱与X射线光电子能谱进一步揭示了Ph-BC2PA在热老化条件下优异的形貌稳定性。文章亮点二聚SAMs设计实现高均匀性与强锚定：通过苯基/噻吩基桥联构建二聚SAMs，有效抑制分子聚集，形成均匀致密的空穴传输层，并显著增强在ITO表面的锚定能。

自组装分子因其可调控性和低成本合成优势，成为钙钛矿太阳能电池中极具前景的空穴传输材料。研究发现，PA基团的位置显著影响SAMs的功函数，进而调控电荷收集效率与器件性能。这种分子堆叠方式的变化改变了界面电学特性与稳定性，其中面朝上构型通过增强与钙钛矿界面的结合强度，降低了串联电阻并提升了光热稳定性。本研究凸显了分子设计在优化SAMs取向与界面特性方面对提升钙钛矿太阳能电池效率与耐久性的重要性。

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。

空穴选择性自组装单分子层在将反式钙钛矿太阳能电池的认证功率转换效率提高到26.7%方面发挥了关键作用。鉴于此，香港城市大学AlexK.-Y.Jen，中国科学院深圳先进技术研究院张杰，岭南大学吳聖釩，吉林大学蒋青团队在期刊《Nature》发文“Toughenedself-assembledmonolayersfordurableperovskitesolarcells”采用可交联的co-SAM来增强空穴选择性SAM对抗外部应力的构象稳定性，同时抑制自组装过程中SAM中缺陷和空隙的形成。

近年来，自组装单分子层因其超薄特性、优异界面钝化能力以及可精确调控的能级，成为空穴传输层领域备受关注的新兴候选材料。然而，实现自组装单分子堆积密度、电荷传输效率与缺陷钝化之间的最佳平衡仍是一项挑战。近日，河南大学陈石团队在《NatureCommunications》期刊发表题为“Flexibilitymeetsrigidity:aself-assembledmonolayermaterialsstrategyforperovskitesolarcells”的研究论文。该研究提出了一种SAM材料协同设计策略，通过结合柔性头部基团与刚性连接基团来实现这一目标。

这一抑制作用使得SAM分子能够在不使用极性添加剂的情况下更加紧密地组装在TCO基底上。光伏电池性能与长期稳定性倒置钙钛矿太阳能电池采用不同类型的自组装单分子层进行制备，以评估其对器件性能的影响。