双分子交换SAM空穴层

消除SAM分子聚集

用两步分子交换法调制自组装单分子层，形成高均匀性的4PADCB/4Th空穴传输层，解决SAM分子聚集引起的非辐射复合问题，适合用于高效宽带隙钙钛矿电池。

Yuteng, Jia · Chenyang, Zhang · Yuxuan, Yang · Zhang, Bingqian · Yu, Lei · Yi, Wang · Zhao, Qiangqiang · Peng, Cheng · Qiuju, Liu · Wu, Shaowen · 杨春鹏 · Ru, Li · Wang, Xiao · 张懿 · Peng, Qiu · 逄淑平

Energy and Environmental Sciences 2026

参数信息

功率转换效率（宽带隙钙钛矿电池）

19.78 %

认证功率转换效率（宽带隙钙钛矿电池）

19.11 %

功率转换效率（钙钛矿-有机叠层组件）

20.59 %

认证功率转换效率（钙钛矿-有机叠层组件）

20.40 %

技术优势

消除SAM聚集

通过引入中等相互作用的2Th分子抑制4PADCB的聚集，再用4Th置换形成高均匀SAM层，解决聚集导致的非辐射复合损失。

降低HOMO能级

引入的4Th分子进一步降低SAM层的HOMO能级，优化能级排列，减少界面非辐射复合。

增强界面粘附

4Th与钙钛矿配位及与下层SAM的π相互作用增强埋底界面粘附，有利于改善器件稳定性。

应用场景

• 钙钛矿太阳能电池：使用该SAM空穴层可降低界面非辐射复合，提升钙钛矿电池效率。
• 钙钛矿-有机叠层光伏：为叠层电池提供高效宽带隙子电池，助力实现高组件效率。
• 高效光伏组件：该SAM层可集成到6×6 cm²组件中，实现20.59%的组件效率。
• 宽禁带钙钛矿电池：针对1.85 eV宽带隙钙钛矿电池优化，实现19.78%的效率纪录。