组装
咔唑基自组装单层膜作为倒置钙钛矿太阳能电池中的空穴传输层被广泛使用，但它们在溶液中易形成胶束，导致界面均匀性下降。本文苏州大学袁建宇等人设计并成功合成了一系列氟化共轭SAMs，开发出一种用于高性能倒置PSCs的共SAM体系。基于DCA-0F、DCA-1F和DCA-2F共SAMs制备的倒置PSCs分别实现了25.21%、26.11%和25.05%的冠军光电转换效率。共SAM策略实现高效稳定器件：DCA-1F与MeO-2PACz共混形成均匀单层，使倒置PSCs效率提升至26.11%，并在MPP跟踪1000小时后保持约90%初始效率。
图1基于4PACz寡聚物共沉积构建的器件结构示意图及相应的器件效率针对上述问题，河南大学李萌教授团队提出自组装寡聚物—钙钛矿共沉积策略，利用合理设计的4PACz低聚物在成膜过程中自组装，实现功函数调节、电荷传输增强、结晶引导与缺陷钝化的协同优化。其中，三聚体4PACz在溶解度与缺陷抑制之间取得最佳平衡。本工作得到了国家自然科学基金委、河南省科学技术厅和河南大学的大力支持。
倒置型钙钛矿太阳能电池（p-i-n pero-SCs）采用氧化镍（NiOx）与自组装单分子层（SAM）作为空穴传输层（HTL），已展现出较高的光电转换效率（PCE）。然而，NiOx表面镍价态的多样性给高质量SAM HTL的构建带来了复杂性。
论文概览近年来，倒置钙钛矿太阳能电池在自组装分子使用方面效率迅速提高。技术亮点锚定强化：引入富羟基ITO纳米颗粒作为中间层，通过稳固的化学键合有效“锁住”自组装分子空穴传输层，从根本上抑制其在溶剂处理与长期运行中的脱附问题。通过计算P/Sn元素比，进一步评估了PSCs老化过程中SAM的脱附情况。如图4a所示，ITO/INPs/SAM基底上的钙钛矿显示出比ITO/SAM基底上的更强的PL猝灭，表明孔导电性更高，这归因于在钙钛矿涂覆过程中抑制了SAM的脱附。
近年来，随着自组装分子的应用，倒置钙钛矿太阳能电池的效率迅速提升，但SAM分子易脱附的问题严重制约了器件稳定性。本研究华东师范大学李晓东和方俊锋等人引入功能化的氧化铟锡纳米颗粒，以促进并增强SAM在基底上的自组装。与ITO基底上传统物理吸附、易脱附的OH不同，INPs上的OH基团键合稳定，能耐受溶剂冲洗和长期老化，从而抑制器件老化过程中SAM的脱附。
柔性钙钛矿太阳能电池是下一代便携式、可穿戴及建筑一体化光伏器件的理想候选者。这一双重功能促使EtOPACz在柔性基底上组装形成致密、均匀的分子层，从而增强界面附着力、改善钙钛矿薄膜质量并促进空穴提取。因此，采用EtOPACzSAM的f-PSCs实现了25.11%的卓越能量转换效率，为目前报道的f-PSCs中最高值之一。这些结果表明，极性醚链段工程为同时优化高性能f-PSCs的界面接触、电荷传输和机械耐久性提供了一条强有力的策略。
关键原因之一是空穴传输层尚未完全匹配刮涂α-FAPbI3的要求。本工作为高性能、可规模化溶液加工的α-FAPbI3基钙钛矿太阳能电池提供了可行路径。研究亮点：混合自组装分子策略实现全程刮涂制备高质量空穴传输层与α-FAPbI3薄膜，解决了传统SAM在刮涂中易聚集、覆盖不均的问题。器件效率创刮涂倒置α-FAPbI3电池纪录，小面积达25.43%，迷你组件达22.94%，并展现出优异的界面钝化与能级对齐效果。
全文速览近日，中国科学院长春应用化学研究所等单位联合在钙钛矿太阳能电池中开发了两种开壳层双自由基自组装分子，通过给体-受体共面共轭策略和位阻保护设计，同步解决了钙钛矿太阳能电池中空穴传输层的导电性、稳定性与大面积加工均匀性难题。开壳层分子通过多重共振结构稳定，呈现分子内自由基离子对状态。展示了组装密度分布图，通过SECCM-TLCV空间映射显示RS-1与RS-2的组装密度更高且分布均匀，证明双自由
自组装单分子层作为空穴传输层使倒置钙钛矿太阳能电池的能量转换效率超越了传统电池设计。然而，同时提升自组装分子层的质量与能级排列，并优化其与钙钛矿层在埋底界面的相互作用仍具挑战。经BFS修饰的倒置钙钛矿太阳能电池实现了26.16%的能量转换效率，填充因子高达86.06%，优于对照组器件的24.49%。本研究为开发低成本、高性能钙钛矿太阳能电池提供了一种新型界面修饰策略。
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。
