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南开大学化学学院刘永胜、陈永胜等人研究表明，二维钙钛矿具备优异的本征结构稳定性，在光伏领域拥有广阔应用前景，但电荷传输能力弱、晶体取向无序等问题，显著限制了器件效率提升。针对这一问题，该团队利用克酮酸（CA）、方酸（SA）两种双锚定有机酸开展分子界面工程调控，在氧化镍空穴传输层与名义层数n=4、基于噻吩并 [3,2‑b] 噻吩‑2,5‑二亚甲基铵（TTDMA）的 DJ 型钙钛矿埋底界面构筑稳定界面层，实现对钙钛矿薄膜的分子尺度精准调控。

研究发现，克酮酸在氧化镍表面呈现扭曲构型，而方酸可通过双齿配位作用自组装形成有序垂直排列的界面层，高效诱导钙钛矿晶体垂直取向生长。该模板化界面能够优化能级匹配，降低界面缺陷与晶格应变，同时抑制 Ni³⁺诱导的碘离子氧化，有效改善电荷传输性能。

经方酸界面修饰的 DJ 型钙钛矿太阳能电池，最高光电转换效率达 22.03%，认证效率为 21.42%，器件运行稳定性显著提升。该研究建立了一种普适的界面分子调控策略，可精准调控层状钙钛矿晶体生长行为，为准二维钙钛矿太阳能电池的性能优化提供了新思路。

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文献信息

MolecularinterfacesdriveverticalcrystallizationinDion-Jacobsonperovskitesolarcells

RuiWang、XiyueDong、YutingMa、LiuYang、JiangnanLi、YupingGao、YuChen、YuZou、WenjuanFeng、ZiyangHu、YongshengChen、YongshengLiu

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aea7043