自組裝單分子層（SAMs）作為空穴收集材料在倒置鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）中取得了顯著進展。然而，SAM的不完全覆蓋和鈣鈦礦/SAM之間的非緊密界面接觸通常會導致較差的界面特性和異質結界面處的顯著能量損失。近日，華南理工大學於黃忠開發了一種使用5-（9H-咔唑-9-基）間苯二甲酸（CB-PA）的后組裝螯合分子橋策略來修飾鈣鈦礦/SAM埋入界面。
本文要點：
1) 研究發現，CB-PA可以通過咔唑基團之間的π-π堆積與MeO-2PACz化學偶聯，并通過形成雙C═O··Pb鍵與鈣鈦礦螯合，從而構建橋接界面以促進載流子萃取。同時，后組裝的CB-PA可以填充MeO-2PACz的空隙，形成致密的混合SAM，從而獲得均勻的表面電勢和改善的界面接觸。此外，CB-PA處理還傾向于誘導鈣鈦礦薄膜的定向結晶，鈍化界面缺陷，并釋放埋入界面處的晶格應力。
2) 因此，基于CB-PA的倒置PSC實現了25.27%的效率，具有優異的運行穩定性，在ISOS-L-2I條件下，在最大功率點（MPP）跟蹤（65°C）1000小時后，其初始效率保持在≈94%。
Bo Yu et.al Minimizing Buried Interface Energy Losses with Post-Assembled Chelating Molecular Bridges for High-Performance and Stable Inverted Perovskite Solar Cells Adv. Mater. 2025
https://doi.org/10.1002/adma.202500708
