Nature
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。
ACCM中各官能团之间的诱导效应使其能够以多种形式存在。图1通过分子结构、pKa值对比、静电势分布和结合能计算，阐明了MBC分子的理性设计过程及其与钙钛矿组分的强相互作用机制。图1c的结合能计算证实MBC与FA+和PbI2的结合能均高于常用溶剂DMSO，表明其能有效调控结晶动力学。图2c的XRD图谱显示MBC提高了所有晶面的衍射强度。图3d和3e的稳态PLmapping显示目标样品的荧光分布更均匀，强度更高，表明其非辐射复合被有效抑制，费米能级分裂程度更大。
物联网（IoT）通过优化供暖、通风和照明等系统的控制，实现节能建筑，这对于最大限度地减少全球能源消耗和温室气体排放至关重要。物联网市场正在快速增长，到2027年，预计将有超过400亿台设备集成到物联网生态系统中。
然而，其不稳定性常常损害器件的运行性能，严重阻碍了其实际应用。这有效地最小化了因松散SAM在热应力下摆动而导致的基底表面暴露，防止了钙钛矿分解。这使得性能最佳的电池实现了26.92%的认证PCE，同时还具有优异的热稳定性，在85°C下进行最大功率点跟踪1000小时后衰减可忽略不计。认证效率与稳定性双双突破：基于交联共SAM的冠军倒置PSC获得了26.92%的认证效率。
技术亮点1.再入相行为普遍性：约50%的聚合物:SMA体系表现出沙漏型或回环型相图，突破传统UCST理论框架。结论展望本研究通过系统实验与理论建模，首次揭示有机半导体共混体系中再入相行为的普遍性，并建立LF-TSB模型统一解释复杂相图成因。
近期，基于钙钛矿材料性能优化与新型集成方式的多种创新研究，为彩色成像、近红外光探测等图像传感与光探测领域提供重要支持。相关成果陆续发表于Nature、Light:Science&Applications、AdvancedMaterials等高影响力期刊，以下为收录的部分近期工作成果。通过钙钛矿带隙可调的特性，实现了对红、绿、蓝可见光谱的选择性吸收，无需传统滤光片。得益于添加剂官能团与钙钛矿之间的协同闭环相互作用，锡铅钙钛矿光电探测器在能级排列、抗氧化、缺陷抑制和钝化方面均有显著改善。
文章概述本研究设计了一系列基于蒽醌的氧化还原介体，通过选择性还原碘和氧化金属铅，同时钝化缺陷，有效抑制了宽禁带钙钛矿的卤化物相分离。进一步构建钙钛矿-有机叠层电池，效率达25.22%，T90500小时，兼具高效率和长期稳定性。创新点分析1)在蒽醌-2-磺酸盐骨架上引入-SO基团，调控氧化还原电位，实现Pb氧化与I还原的协同作用。2)提出“电子穿梭”机制：AQS介导Pb→Pb和I→I的循环反应，阻断卤化物迁移路径。
近日，韩国延世大学Kim等人提出一种简单、低温、可溶液加工且可扩展的策略，通过调整和利用Sn基钙钛矿的氧化现象来制造高性能增强型JFETs。该研究成果以题为“Revisitingtheroleofoxidationinstableandhigh-performancelead-freeperovskite-IGZOjunctionfield-effecttransistors”发表于NatureCommunications期刊。图文分析：钙钛矿b-JFET工作机理图1钙钛矿双极结型场效应晶体管的工作机制。实验细节通过低温溶液加工方法制备高性能增强型结型场效应晶体管。通过机械剥离去除Parylene-c层后，将PEASnI层暴露在60°C、约40%相对湿度的空气中进行120分钟的热处理，形成氧化表面层。
研究意义破解QLEDs稳定性瓶颈：首次通过晶格匹配分子设计实现器件工作寿命超过2.3万小时，推动钙钛矿QLEDs商业化进程。深度解析图1展示了晶格匹配的多位点锚定分子设计策略。图4展示了量子点发光二极管的器件性能。结论展望本研究通过精准设计晶格匹配多位点锚定分子TMeOPPO-p，实现了钙钛矿量子点表面缺陷的有效钝化与晶格稳定，成功制备出EQE近27%、工作寿命超过2.3万小时的高性能QLED器件。
