浙江大学AFM：基于混合自组装分子的无旋涂制备α-FAPbI3高效倒置钙钛矿太阳能电池

α相甲脒铅碘（α-FAPbI3）钙钛矿具有接近Shockley–Queisser极限的理想带隙，然而其在倒置钙钛矿太阳能电池，尤其是通过可规模化刮涂法制备的器件中，潜力尚未充分发挥。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。

本文浙江大学吴浩天、傅伟飞、吴刚和陈红征等人提出将氨基酸衍生物与传统自组装分子混合形成混合SAM的策略，实现了高质量HTL与α-FAPbI3薄膜的全程刮涂制备，并达成了“四合一”效应：增强锚定、改善成膜、缺陷钝化及优化能级对齐。采用1-胍基乙酸作为共组装SAM组分的器件，分别实现了25.43%（3.5 mm²）和22.94%（6.25 cm² 迷你组件）的光电转换效率。未封装的器件在85±2°C氮气环境中热老化3048小时后，仍保持初始效率的90.4%。

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：

1. 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。

2. 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。

3. 热稳定性显著提升，未封装器件在85°C氮气中经历3048小时老化后仍保持90.4%初始效率，远超传统SAM器件。

W. Wang, C. Zhou, Y. Zhou, et al. “ Spin-Coating Free Fabrication of α-FAPbI3-Based Efficient Inverted Perovskite Solar Cells via Mixed Self-Assembled Molecules.” Adv. Funct. Mater. (2025): e23243.

https://doi.org/10.1002/adfm.202523243

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