基于3,7-POPA多功能自组装单分子层的高效稳定FAPbBr3钙钛矿太阳能电池研究

为解决溴基钙钛矿太阳能电池(PSCs)中结晶行为差和界面能级失配问题，研究人员设计合成了新型自组装单分子层(SAMs)材料3,7-POPA。该材料通过调控FAPbBr3晶体取向、减少缺陷并优化能级排列，使器件获得10.79%的转换效率(PCE)和1.51V开路电压(Voc)，且在1000小时最大功率点运行后仍保持90%初始效率，为高性能Br基PSCs提供了同时解决结晶-缺陷-能级难题的创新策略。

　　

这项突破性研究揭示了新型自组装单分子层(3,7-POPA SAMs)在溴基钙钛矿太阳能电池中的多重调控机制。针对传统碘基体系SAMs在FAPbBr₃体系中面临的结晶控制困难与能级失配问题，这种含双二苯基磷氧基团的吩恶嗪衍生物展现出三大协同效应：引导钙钛矿晶体定向生长、显著降低界面缺陷密度、精确调控空穴传输能级。实验数据表明，优化后的器件实现了10.79%的功率转换效率(PCE)，并创下1.51V的开路电压(Voc)记录。更令人振奋的是，封装器件在持续工作1000小时后仍保持90%初始性能，这种"三位一体"的界面工程策略为开发高效稳定的溴基光伏器件提供了全新范式。