南开大学袁明鉴，河南大学李萌、吴洪卓，内蒙古师范大学刘海瑞等人开展了该项研究。自组装单分子层（SAM）工程的飞速发展显著提升了倒置p‑i‑n钙钛矿太阳能电池的光电性能，然而SAM/钙钛矿深埋界面存在的界面缺陷、电荷传输低效以及残余晶格应变等问题，依旧限制器件效率与长期工作稳定性。
为此，团队提出一种多臂给体‑受体（D‑A）偶极分子桥接策略用于深埋界面调控，设计并合成N4IA、T4IA两种D‑A型偶极分子，探究分子臂工程的调控机制。对比N4IA，T4IA拥有多臂D‑A骨架、更大的分子偶极矩、丰富的三苯胺基空穴传输单元以及多个C=N、甲氧基配位位点。
该结构优势能够优化界面能级对齐，加快空穴抽取与传输，抑制界面非辐射复合；同时C=N双键与甲氧基可和配位不饱和Pb²⁺缺陷产生强相互作用，降低陷阱态密度、改善钙钛矿结晶质量、缓解残余晶格应变，构筑稳定可靠的深埋界面。
基于T4IA界面调控的器件取得26.79%的峰值光电转换效率；经过1500h持续运行后，器件仍可保留95.3%的初始效率，兼具优异的长期服役稳定性与热循环稳定性。
该研究证明多臂D‑A分子结构是强化钙钛矿太阳能电池光电性能的有效手段，为高性能钙钛矿光电器件的开发及其商业化研究提供全新的界面调控思路。
文献信息
EfficientandStableInvertedPerovskiteSolarCellsViaaMulti-ArmDonor–AcceptorDipoleMolecularBridge
JienYang,YehuaZhang,MengZhang,HongzhuoWu,HairuiLiu,XiaodanTang,ChaochaoQin,MengLi,MingjianYuan
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ange.3716107
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