预锚定离子键介导策略实现可控单分子层组装助力高性能钙钛矿太阳能电池及模组

来自国际团队的研究人员针对湿法沉积自组装单分子层（SAM）过程中存在的分子自聚集与基底锚定竞争难题，创新性提出预吸附离子键介导策略。通过精氨酸（Arg）预修饰镍氧化物（NiOx）基底，实现[4-(3,6-二甲基-9H-咔唑-9-基)丁基]膦酸分子的快速可控组装，同步完成界面缺陷钝化与机械耦合强化。最终获得小面积器件26.67%和大面积模组21.05%的破纪录效率，且运行稳定性达1700小时保持93%性能，为钙钛矿光伏产业化提供新范式。

　　

研究团队开发了一种突破性的预锚定离子键介导策略，成功解决了自组装单分子层（SAM）在湿法沉积过程中因分子自聚集与化学吸附锚定竞争导致的成膜不均匀难题。通过先在镍氧化物（NiO_x）基底上预吸附精氨酸（Arg）分子，其离子键作用有效削弱了SAM分子的两亲性特性，同时空间位阻效应抑制了分子自聚集行为。该策略兼容旋涂与刮涂工艺，实现了[4-(3,6-二甲基-9H-咔唑-9-基)丁基]膦酸分子的快速可控组装。更引人注目的是，Arg的极性胍基尾部可钝化钙钛矿埋底界面缺陷，并增强与钙钛矿层的机械耦合强度，同步提升界面稳定性与电学接触性能。凭借这些协同效应，小面积器件（0.049 cm²）获得了26.67%的认证效率，大面积模组（64.68 cm²）效率达21.05%，且器件在ISOS-L-2协议下持续运行1700小时后仍保持93%的初始性能，展现出卓越的产业化应用前景。