自组装的单层结构能够实现高效且稳定的反向钙钛矿太阳能电池

《ACS Nano》：Coassembled Self-Assembled Monolayers Enable Efficient and Stable Inverted Perovskite Solar Cells

自组装单分子层（SAMs）共组装策略抑制了1,3-二氨基丙烷二氢碘化物（PDADI）与MeO-2PACz的分子聚集，提升了钙钛矿太阳能电池的界面锚定和分子覆盖度，优化了电池结晶性并减少缺陷密度，最终实现25.49%的高转换效率及1000小时稳定性保持93%。

　　

自组装单层（SAMs）已广泛应用于倒置钙钛矿太阳能电池（PSCs）中。然而，分子聚集以及埋藏界面处的能量损失严重限制了PSCs的效率和稳定性。本研究提出了一种用于1,3-二氨基丙烷二氢碘化物（PDADI）与MeO-2PACz共组装的分子调控策略。PDADI的引入抑制了MeO-2PACz的分子聚集，提高了分子均匀性，从而增强了界面锚定效果和SAM分子的覆盖率，进而促进了空穴的提取并减少了界面处的非辐射复合。此外，SAM亲水性的提高增强了钙钛矿薄膜底部的结晶度和均匀性，降低了薄膜的缺陷密度和残余应力。结果表明，最佳性能器件实现了25.49%的光电转换效率（PCE），开路电压（V_OC）为1.172 V，短路电流（J_SC）为25.54 mA cm^–2，填充因子（FF）为85.17%；而微型模块器件在8.5 cm²的活性面积下也实现了22.09%的认证效率。特别是，这种共组装策略显著提升了器件的稳定性，封装后的器件在连续运行1000小时后仍能保持93%的初始效率（遵循ISOS-L-2测试协议）。