高性能太阳能电池
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。
钙钛矿层与空穴传输材料之间的界面缺陷和自由体积对钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性具有关键影响。结合实验表征和原子分子动力学模拟，发现AdF-BCz相较于无氟的NF-BCz和对称氟化的SdF-BCz，表现出更优异的界面钝化稳定性，以及与钙钛矿表面更强的粘附力。此外，AdF-BCz还能减少界面自由体积，促进更紧密的界面接触，有效抑制离子迁移和钙钛矿降解。
自组装单分子层已成为高效钙钛矿太阳能电池中不可或缺的空穴选择性接触层。本文大连理工大学刘国震和史彦涛等人提出了一种利用预吸附的精氨酸作为离子键介体，实现快速可控SAM组装的策略。文章亮点提出预锚定精氨酸作为离子键介体，实现SAM快速可控组装，有效抑制了SAM分子自聚集，显著提升单分子层覆盖度和均匀性，兼容旋涂与刮涂大面积制备。
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。
二氧化锡电子传输层因其优异的光电性能已成为钙钛矿太阳能电池中最常用的ETL之一。阐明CBD过程中影响SnO生长的关键机制对于构建高质量、高重复性的SnOETL至关重要。本研究华南农业大学潘振晓等人指出，SnOETL性能和重复性的内在限制源于均相成核和异相成核路径的竞争共存。提升器件性能与重复性：P-CBD法制备的SnOETL具有低缺陷密度和高结晶质量，使碳基钙钛矿电池效率提升至21%，并大幅改善工艺重复性。
尽管柔性钙钛矿太阳能电池具有广阔的应用前景，但其较差的结晶性和机械强度导致的低转换效率和不稳定性仍是商业化面临的主要挑战。本研究选用一种两亲性分子——1-双胍盐酸盐，将其引入钙钛矿前驱体中，实现结晶调控、缺陷钝化和界面增韧三重功能。该分子可与钙钛矿组分形成中间相延缓结晶，同时通过正负电基团钝化多种缺陷，获得高质量晶体。此外，BtFBG-HCl在SnO与钙钛矿层之间形成强界面桥接，增强器件结构稳定性。
固态添加剂是调控有机太阳能电池活性层形貌的有效策略，这与器件性能密切相关。然而，目前的固态添加剂主要侧重于形貌调控，其本身较弱的电学特性可能限制载流子迁移率等电学性能的提升。据我们所知，该性能是目前已报道的超过20%PCE的二元体系中的最高水平之一。本研究证明，p型液晶半导体可作为多功能添加剂，通过构建扩展的电荷传输网络，同时调控形貌并提升本征电学性能，为推进OSC性能提供了新的范式。
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%。
由于残余拉伸应变的存在以及钙钛矿固有的脆性和薄膜质量问题，柔性钙钛矿太阳能电池（f-PSCs）在稳定性方面面临持续挑战。
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。
