自組裝分子(SAMs)作為光管理(li)紋理(li)基底(di)上的(de)(de)空穴傳輸層(HTLs)，在高效(xiao)倒置鈣鈦礦(kuang)太(tai)陽(yang)能(neng)電池(PSCs)中具有巨大的(de)(de)商業(ye)潛力。然而，SAMs在粗糙(cao)基底(di)上的(de)(de)不均勻分布和無序堆(dui)積加劇了(le)界面能(neng)量損(sun)失，阻(zu)礙了(le)PSCs效(xiao)率(lv)和穩定性的(de)(de)進一步提(ti)升。

上海(hai)交通大學陳俊超等人通過在4PACz的(de)(de)咔唑單元中(zhong)引入額外的(de)(de)共軛基(ji)團，開發了一種不對稱SAM，即4PABCz。4PABCz分子表(biao)現(xian)出增強的(de)(de)分子間π-π相互作用和(he)面外偶極，能夠形成(cheng)緊密(mi)組裝且面朝上的(de)(de)HTLs，從(cong)而在基(ji)底(di)上實現(xian)致密(mi)覆(fu)蓋和(he)高效(xiao)的(de)(de)空(kong)穴提取。此外，覆(fu)蓋4PABCz的(de)(de)基(ji)底(di)的(de)(de)獨特構型有效(xiao)調控了鈣鈦(tai)礦薄(bo)膜的(de)(de)結晶，并釋放了殘余應(ying)力。

因此，在(zai)FTO基底上的(de)倒(dao)置PSCs實現了26.90%的(de)最(zui)高光電轉換效率(lv)(PCE)(反(fan)向(xiang)掃描認證效率(lv)為26.81%，穩態認證效率(lv)為25.96%)，在(zai)ISOS-L-2協議下經過1000小時的(de)最(zui)大(da)功率(lv)點跟蹤后，仍保(bao)持其初始(shi)效率(lv)的(de)93.98%。

此外，通過將(jiang)4PABCz應用于小面(mian)(mian)積(ji)(ji)和(he)大面(mian)(mian)積(ji)(ji)(1.028 cm2)PET/ITO基底的(de)(de)柔(rou)性PSCs中，分(fen)別(bie)獲得了24.42%(認證效率為24.00%)和(he)22.52%(認證效率為22.42%)的(de)(de)令人印象(xiang)深刻的(de)(de)PCE，展示(shi)了該(gai)策略的(de)(de)普適(shi)適(shi)用性。

Jiajun Du, Jinling Chen, Beilin Ouyang, Anxin Sun, Congcong Tian, Rongshan Zhuang, Chen Chen, Shuo Liu, Qianwen Chen, Ziyi Li, Xiling Wu, Jingyu Cai, Yuyang Zhao, Ran Li, Teng Xue, Tiantian Cen, Kaibo Zhao and Chun-Chao Chen , Face-on Oriented Self-Assembled Molecules with Enhanced π-π Stacking for Highly Efficient Inverted Perovskite Solar Cells on Rough FTO Substrate Check for updates, Energy Environ. Sci., 2025,