综述：自组装分子在倒置结构钙钛矿光伏中的最新进展

《Solar RRL》：Recent Advances in Self-Assembled Molecules for Inverted Perovskite Photovoltaics

本综述系统梳理了自组装分子（SAMs）作为空穴传输层在倒置结构钙钛矿太阳能电池（PSCs）中的最新研究进展，重点分析了分子设计、共SAM工程和后处理三大优化策略，阐明了SAMs通过调控锚定行为、分子排列实现能级对齐优化与界面缺陷钝化的双重作用机制，为高性能钙钛矿光电器件开发提供了重要理论依据。

　　

Abstract

自组装分子（SAMs）凭借其低成本、可调控的能级排列、超薄特性及优异的界面钝化性能，已成为倒置结构钙钛矿太阳能电池（PSCs）中极具前景的空穴传输层材料。本文系统综述了SAMs在优化倒置结构PSCs方面的最新研究进展。

分子构型与优化策略

研究首先探讨了SAMs的典型构型，并重点阐述了三大关键优化策略：分子设计、共SAM工程以及后处理技术。分子设计通过精准调控SAMs的锚定基团、连接桥和功能端基，实现对能级结构的定向调控；共SAM工程则利用多种SAM分子的协同作用，优化分子排列密度与界面兼容性；后处理技术（如热退火、溶剂退火）可进一步改善SAMs的成膜质量与稳定性。

锚定行为与分子排列调控

SAMs的锚定行为与其分子排列紧密相关，直接影响界面电荷传输效率。研究表明，SAMs的分子堆积密度和取向对钙钛矿薄膜的结晶动力学具有显著调控作用。通过优化SAMs的锚定基团（如羧基、膦酸基）与基底表面的相互作用，可形成致密有序的单分子层，从而有效降低界面缺陷态密度，提升电荷提取效率。

界面钝化与结晶调控

SAMs修饰被证实能够显著增强钙钛矿埋底界面的缺陷钝化效果，同时调控钙钛矿薄膜的结晶动力学过程。SAMs分子中的功能基团（如氨基、硫基）可与钙钛矿未配位的Pb²⁺离子形成配位键，有效抑制界面非辐射复合。此外，SAMs诱导的结晶调控有助于形成大晶粒、低缺陷的钙钛矿薄膜，最终实现PSCs光电转换效率的大幅提升。

展望

文章最后展望了SAMs在钙钛矿光伏领域的未来发展方向，指出需进一步探索分子结构-界面特性-器件性能之间的构效关系，开发具有多重功能集成的新型SAMs材料，并解决其长期稳定性问题，以充分发挥SAMs在钙钛矿光电器件中的应用潜力。