基于自組裝單分子層（SAMs）的倒置鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）因非理想界面接觸和非輻射電壓損失限制了其進一步發展。鑒于此，四川大學Qiang Peng等開發了兩種含不同鹵素原子（X-OCZ，X=Cl或Br）的咔唑基分子作為高效界面調控劑。
本文要點：
（1）鹵素效應不僅通過分子間自誘導作用精細調控了MeO-2PACz類似物的分子堆積、結晶性和表面接觸電勢，還顯著影響鈣鈦礦的晶體生長，從而獲得結晶度增強、能級排列優化且非輻射復合抑制的高質量薄膜。
（2）其中Cl-OCZ調控器件展現出0.10 eV的最低界面載流子傳輸勢壘和93.6%的電荷收集效率。目標器件（有效面積0.09 cm2）實現了26.57%的最高效率（認證26.4%），并具有優異的熱穩定性和工作穩定性。該策略可拓展至大面積器件，1 cm2單電池和12.96 cm2微型組件分別獲得25.0%和22.9%的效率。該研究揭示了界面小分子中鹵素原子通過優化分子堆積與界面接觸，在實現低能量損失、弱非輻射復合的高效PSCs中的關鍵作用。
Zhilu Xu, Xiaokang Sun, Wei Hui, Qi Wang, Ping Xu, Wenjian Tang, Hanlin Hu, Lin Song, Xiaopeng Xu, Yihui Wu, Qiang Peng, Angew. Chem. Int. Ed. 2025, e202503008.
https://doi.org/10.1002/anie.202503008
