薛堂月&胡笑添&孙向南&周二军AM：埋底界面螯合分子桥策略实现高效稳定倒置钙钛矿太阳能电池

[4-(3,6-二甲基-9H-咔唑-9-基)丁基]膦酸自组装单分子层作为空穴传输层在倒置钙钛矿太阳能电池中表现出优异的性能，但其不均匀覆盖和末端咔唑基团无法有效钝化缺陷，限制了器件性能的进一步提升。

本研究郑州大学薛堂月、南昌大学胡笑添、国家纳米科学中心孙向南和周二军等人采用后组装螯合分子桥策略，引入2,5-噻吩二甲酸作为Me-4PACz HTL与钙钛矿层之间的界面层，既确保了Me-4PACz SAM的优先沉积，又填补了其空隙，形成致密均匀的双层HTL。此外，TDCA中的C=O基团和S原子可与钙钛矿中未配位的Pb²⁺螯合，有效钝化埋底界面缺陷。基于TDCA界面层的钙钛矿太阳能电池实现了26.15%的冠军效率。该策略具有良好的工艺兼容性，窄带隙（1.55 eV）和宽带隙（1.77 eV）电池效率分别为26.20%和21.65%。

器件在手套箱中存放2500小时后仍保持94.2%的初始效率，在连续光照1000小时后保持90.7%，表现出优异的稳定性。

研究亮点：

1. 提出后组装螯合分子桥策略：通过TDCA的双羧基填充Me-4PACz SAM空隙，形成均匀双层HTL，并利用C=O与S原子螯合Pb²⁺，实现界面缺陷协同钝化。

2. 实现高效钙钛矿太阳能电池：冠军效率达26.15%，并在窄带隙与宽带隙体系中均表现出高兼容性与高效率（分别达26.20%与21.65%）。

3. 兼具卓越稳定性：未封装器件在手套箱中2500小时保持94.2%效率，连续光照1000小时仍保持90.7%，界面工程显著提升器件长效稳定性。

L. Li, T. Xue, F. Yuan, et al. “ Buried Interface Chelating Molecular Bridge Strategy Enables Highly Efficient and Stable Inverted Perovskite Solar Cells.” Advanced Materials (2025): e18406.

https://doi.org/10.1002/adma.202518406

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