离子型自组装单分子层

中和界面电荷

通过碱金属膦酸盐官能团化将酸性SAM中性化，实现界面均匀覆盖与高效空穴提取。

杨羽轩 · Xuehui, Liu · Zhao, Qiangqiang · Yongde, Xu · Tian, Hao · Fu, Xu · Zhang, Bao · Xiao, Chuanxiao · 逄淑平 · Getautis, Vytautas M. · 赵德威 · Rakstys, Kasparas · Zhang, Yi

Nature Communications 2026

具体参数

冠军光电转换效率

26.88 %

填充因子

86.57 %

模组光电转换效率

23.32 %

叠层电池光电转换效率

29.05 %

技术优势

界面不再酸蚀

离子型膦酸根基团替换酸性头基，消除界面上残留的酸性位点，抑制与金属氧化物的不良反应，覆盖更均匀。

空穴提取更高效

混合SAM体系产生协同效应，促进空穴提取并抑制非辐射复合，使填充因子提高到86.57%。

大面积模组效率高

该界面工程使29.7 cm²的模组获得23.32%的认证效率，接近实验室小面积器件，显示放大可行性。

叠层电池更高效

SAM协同策略适用于不同带隙钙钛矿，使两端全钙钛矿叠层电池效率提升至29.05%。

应用场景

• 倒置钙钛矿电池：用离子型SAM替代传统酸性SAM，从源头解决界面酸蚀导致的效率与寿命问题。
• 钙钛矿叠层电池：将SAM协同策略用于宽/窄带隙子电池，叠层效率提升至29.05%。
• 空穴传输层：作为空穴传输层，离子型SAM增强π共轭与能级匹配，加速空穴提取。
• 光伏界面工程：通过头基官能团化中和界面电荷、改善配位，实现均匀稳定覆盖。
• 大面积钙钛矿模组：均匀的SAM覆盖与高效电荷提取使29.7 cm²模组达23.32%效率。