反式钙钛矿
论文概览自组装单分子层由于其独特的调节能级排列和界面质量的能力，成为反式钙钛矿太阳能电池中有前景的空穴传输层。MeO-4PACz与COFs共组装后，聚集状态显著改善，形成了均匀的自组装单分子层。改善的分散性有助于形成均匀的SAM，从而促进钙钛矿薄膜的沉积。结果显示，在没有COFs的情况下，MeO-4PACz在ITO表面聚集，而在Zn-PT-COF的帮助下，MeO-4PACz的聚集显著减少，形成了更加均匀的单分子层。
反式钙钛矿太阳能电池因其优异的稳定性与可扩展潜力被视为下一代光伏技术的重要方向，但其埋底界面缺陷和机械应力长期制约了效率与可靠性。2025年11月4日，苏州大学李亮&王旻团队于EES发表最新研究成果，报道了一种基于分子引导的埋底界面调控策略，通过2-氨基噻唑盐酸盐对Al2O3纳米颗粒进行功能化，实现了高效稳定的反式钙钛矿太阳能电池。该研究为高性能、长寿命钙钛矿光伏器件的规模化制备提供了新思路。
基于该3D/2D异质结的反式钙钛矿太阳能电池实现了26.17%的光电转换效率，并具备1.194V的高开路电压和85.40%的填充因子。研究意义界面工程新策略：提出以氟化哌啶衍生物为表面重构剂，实现3D/2D异质结的精准构建与性能协同优化。结论展望本研究通过分子设计的氟化哌啶衍生物p-CFPIP，成功在3D钙钛矿表面构建了高n值2D覆盖层，形成了高效的3D/2D表面异质结。
3D/2D钙钛矿异质结构已成为同时提升钙钛矿太阳能电池效率和稳定性的有效策略。本研究中国科学院大连化学物理研究所刘生忠和陕西师范大学冯江山等人引入了一种氟化哌啶衍生物——4-三氟甲基哌啶，作为3D钙钛矿的精确表面重构剂。高效电子提取与传输：3D/2D异质结显著提升电子提取效率，降低界面缺陷密度，抑制非辐射复合，使反式PSC效率突破26%，VOC高达1.194V。
近期，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所研究员潘旭团队，在反式钙钛矿太阳电池传输层优化方面取得进展，实现了太阳电池器件效率与稳定性的双重突破。在钙钛矿太阳电池器件结构中，除核心的钙钛矿吸收层外，其两侧的半导体功能传输层对电荷分离与输运发挥支撑作用，影响器件整体性能。
残余应力会导致钙钛矿晶格畸变，进而形成位错、空位等局域缺陷，这些缺陷作为非辐射复合中心严重影响钙钛矿薄膜的稳定性。此外，该器件在1.55eV带隙的同类PSC中实现了最低的开路电压损失，并展现出优异的长期稳定性。这些成果为钙钛矿薄膜的埋底界面修饰和高效柔性PSC的制备提供了一条有前景的路径。
基于此，倒置钙钛矿太阳电池实现了27.02%的PCE，并在连续光照、最大功率点跟踪2000小时后仍保持98.2%的初始效率。大面积组件认证稳态效率达23.18%；全钙钛矿叠层电池认证效率达29.07%。结论展望本研究通过引入双分子芳香相互作用的新颖设计，成功实现了钙钛矿晶体晶面沿面外取向生长与多重缺陷协同钝化，最终在单结、模块与叠层电池中均制备了高效稳定的光伏器件，进而为推动钙钛矿光伏技术走向产业化提供了可行的材料设计参考。
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。
实现良好调控的电子选择层对于钙钛矿太阳能电池的器件规模化与性能至关重要。尽管苯基-C61-丁酸甲酯是反式钙钛矿太阳能电池中一种极具潜力的电子选择材料，但其在环境应力下会发生二聚化，加速材料降解，并影响高质量PCBM薄膜的制备，从而损害器件的长期运行稳定性和规模化生产。为解决这一问题，我们开发了一种分子掺杂剂FIBA，用于抑制PCBM二聚体的形成。
论文概览在反式钙钛矿太阳能电池中，SAM因其能级匹配性好、光吸收损失极小，被广泛用作空穴选择层。然而，传统SAM分子间作用力较弱，容易导致分子团聚、界面接触不良以及严重的非辐射复合损失。此外，分子中的甲氧基可与钙钛矿中未配位的Pb发生配位，有效钝化界面缺陷;三苯胺基团进一步强化了空穴提取与传输能力。
