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二维钙钛矿因其固有的结构稳定性而成为光伏领域有前景的候选材料，但其效率通常受到较差的电荷传输限制，部分原因是不利的晶体取向。
本文报道了一种分子界面工程策略，使用双锚定有机酸——克酮酸（CA）和方酸（SA）——来引导Dion‑Jacobson（DJ）钙钛矿薄膜的垂直结晶。这些分子在NiOₓ空穴传输层与基于TTDMA的DJ钙钛矿（标称n=4）之间形成稳健的中间层，其中SA通过双齿配位呈现有序的垂直取向。这种模板化界面促进了垂直取向，减少了界面缺陷和晶格应变，并抑制了Ni³⁺诱导的I⁻氧化。
因此，采用SA的器件实现了22.03%的冠军光电转换效率（认证21.42%），并具有出色的运行稳定性。这项研究展示了一种通用的分子界面策略，用于引导层状钙钛矿太阳能电池的垂直结晶并提升其性能。
研究亮点：
双锚定有机酸分子界面模板：首次实现DJ钙钛矿垂直结晶的分子级调控
SA分子通过两个C=O…Ni键在NiOₓ表面形成有序垂直排列的双齿配位，克服了传统CA分子因多齿配位导致的扭曲无序界面。SA的分子间距（5.96 Å）与钙钛矿晶格（6.21 Å）高度匹配，并暴露出OH基团与Pb²⁺配位，作为外延生长模板诱导TTDMA基DJ钙钛矿从埋底界面到表面整体垂直取向，解决了二维钙钛矿电荷传输各向异性的核心瓶颈。效率突破：22.03%（认证21.42%），创DJ钙钛矿电池纪录
SA修饰的器件实现了22.03%的效率（VOC 1.14 V，JSC 23.78 mA/cm²，FF 81.26%），远高于对照（19.41%）和CA修饰（20.31%）。1.1 cm²大面积器件效率达20.69%，认证效率21.42%为当前准二维钙钛矿太阳能电池的最高值之一。能级对齐优化（价带偏移从0.32 eV降至0.05 eV）和内建电势提升共同促进了载流子提取。界面稳定性大幅提升：抑制Ni³⁺/I⁻氧化，运行寿命延长一倍
SA致密层有效阻挡了钙钛矿中I⁻与NiOₓ中Ni³⁺的氧化还原反应，老化后Ni³⁺/Ni²⁺比例保持3.13（对照从3.17降至1.71）。在最大功率点追踪下，未封装SA器件990小时后仍保持90%初始效率（对照470小时后仅剩32%），湿热老化360小时无PbI₂析出。该策略同样适用于RP型二维钙钛矿，展示了普适性。
Rui Wang et al. ,Molecular interfaces drive vertical crystallization in Dion-Jacobson perovskite solar cells.Sci. Adv.12,eaea7043(2026).
DOI:10.1126/sciadv.aea7043
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aea7043
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