组装
论文概览柔性钙钛矿太阳能电池是未来可穿戴设备和便携电器的理想解决方案，但目前仍存在两大难题：效率不够高、容易弯折损坏。亮点解析基于软共轭拓展策略的SAM设计：对比传统刚性共轭分子2PACz，软共轭拓展策略在2PACz骨架引入可旋转噻吩-苯基单元，形成PhT-2PACz。
3,7-POPA不仅能促进钙钛矿的定向结晶和缺陷最小化，还能优化空穴选择性界面的能级对齐，显著提升空穴提取效率。该策略为高性能溴基PSCs的效率与稳定性设立了新标杆。文章亮点多功能SAM设计：3,7-POPA分子通过双结构实现对NiO界面的强结合、钙钛矿定向结晶诱导和缺陷钝化，一举解决溴基PSCs的多重界面问题。创纪录的高Voc与效率：器件Voc高达1.51V，PCE达10.79%，是目前溴基FAPbBrPSCs中的最高水平之一。
研究概览苏州大学研究团队开发了一种自组装钙钛矿策略，首次实现光电器件在任意非可展曲面的直接集成。该成果以"Directintegrationofoptoelectronicarrayswitharbitrarynon-developablestructures"为题发表于NatureMaterials。像差校正突破：定制焦曲面传感器使单透镜系统角像素成像畸变减少50%以上，光强分布均匀性提升3倍。集成系统演示了终端结构替代复杂光学元件校正像差的新范式。
两亲性分子OTAB在3DCsFAMA钙钛矿薄膜上形成自组装层，增强器件性能和长期稳定性。OTAB还提高了表面光滑度、薄膜均匀性，并促进了表面晶体取向。此外，OTAB中的溴离子有效地钝化了缺陷，从而抑制了离子迁移并减轻了非辐射复合。因此，基于OTAB的器件表现出卓越的性能，实现了22.61%的功率转换效率，短路电流密度为25.36mA/cm2，开路电压为1.10V，填充因子为81.36%。
论文概览自组装分子沉积在氧化镍表面，是反式钙钛矿太阳能电池实现高效空穴传输的关键。该工作为设计高覆盖、高稳定NiOx基HTL提供了全新思路，将反式钙钛矿电池推向更高性能与更长寿命。TCEP通过致密化SAM、降低缺陷、优化能级排布，实现高效空穴抽取与复合抑制，从而全面提升光伏性能。DFT证实该集成层吸附能更高，可抵御DMF侵蚀并阻断NiOx对钙钛矿有机阳离子的还原，抑制界面非辐射复合并优化能级匹配。
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。
在镍氧化物上沉积自组装单分子层是实现高性能倒置钙钛矿太阳能电池的关键。然而，钙钛矿前驱体导致的SAMs溶解和再沉积会形成单分子层泄漏，引发钙钛矿降解并降低器件稳定性。本研究西北工业大学李炫华等人提出了一种新方法，通过插入还原剂三膦盐酸盐实现NiO与SAMs的强耦合，构建集成化的NiO-SAMs空穴传输层。文章亮点强耦合界面设计：TCEP通过还原Ni并形成配位键和氢键，将NiO与SAMs紧密结合，吸附能提升至-7.97eV，显著增强界面稳定性。
在这种单层上，可以生长出具有优异光电质量的锡基钙钛矿，从而提高了太阳能电池的性能。吩噻嗪的自组装单层能够形成具有良好光电质量的钙钛矿薄膜，并最大限度地减少复合损失。尽管如此，锡基钙钛矿太阳能电池仍需赶上铅基钙钛矿的高效率。在目前的锡基钙钛矿太阳能电池中，低接触层是使用PEDOT:PSS。采用Th-2EPT的新型锡钙钛矿太阳能电池的效率达到8.2%。
论文概览自组装单分子层材料已成为钙钛矿太阳能电池界面工程中的有前景的材料。此外，热稳定性测试表明，采用这种SAM的设备在长时间高温暴露下仍能保持高性能，突显了材料设计的稳健性。深度解析结晶调控机制：本研究提出了一种创新的自组装单分子层材料设计策略，结合了柔性头基与刚性连接基团。此外，PATPA基太阳能电池在长期稳定性和热稳定性方面也表现出色，表明这种SAM材料在未来钙钛矿太阳能电池的应用中具有巨大的潜力。
钙钛矿材料易于溶液处理，加上叠层结构的高效潜力和成熟的硅材料基础架构，使得钙钛矿/硅叠层在推进经济高效、高性能光伏技术方面极具吸引力。鉴于此，2025年7月13日四川大学赵德威&广东工业大学袁中柯于InfoMat刊发自组装单分子层加速钙钛矿/硅叠层太阳能电池的综述，本文概述了叠层器件中宽带隙钙钛矿子电池所用传统空穴传输材料的局限性。最后，重点讨论并评述了自组装单分子层在钙钛矿/硅叠层中的应用及其挑战。
