空穴传输层的合理设计与精准界面工程，推动反式钙钛矿太阳能电池效率快速提升。自组装单分子层（SAM）作为空穴传输层在钙钛矿太阳能电池中取得了巨大成功。然而，有效调控混合SAM在氧化铟锡（ITO）基底上的吸附构型仍然是一个挑战，这从根本上影响了SAM的紧密堆积和均匀性。
在前期工作基础上（Angew. Chem. Int. Ed. 2025, 64, e202424910; Adv. Funct. Mater. 2025, 35, 2424259; Nat. Commun. 2025, 16, 6968.）。近日，河南大学陈石团队在《Advanced Materials》期刊发表题为“Modulating Adsorption Configurations of Hybrid Self-assembled Molecules Enables High-performance Inverted Perovskite Solar Cells”的研究论文。该研究提出了通过共组装策略实现SAM取向调控的新方法。研究以[4-(3,6-二苯基-9H-咔唑-9-基)丁基]膦酸（Ph-4PACz）为主体SAM，引入2,3,5,6-四氟对苯二甲酸（BCA）与2,3,5,6-四氟-4-硫基苯甲酸（BSCA）作为共组装分子，利用理论模拟与实验验证相结合，系统揭示了共组装分子对Ph-4PACz取向、薄膜均匀性、能级排列及界面质量的影响机制。其中，BSCA的引入诱导Ph-4PACz分子由倾斜构型转变为近乎垂直排列（6.61°），显著提高了空穴传输层的致密性与能级对齐效果，改善了钙钛矿薄膜埋底界面的均匀性，增强了电荷传输并减少了界面非辐射复合损失。最终，基于BSCA-Ph的器件在小面积（0.0717 cm2）和大面积（1 cm2）下分别实现了26.72%（认证效率26.75%）和25.21%的高光电转换效率，并在连续光照1500小时和85°C加热1000小时后仍保持90%以上的初始效率，展现出优异的光热稳定性。该研究为改善SAM均匀性和堆积密度提供了重要指导，对钙钛矿光伏技术发展具有重要意义。
河南大学为论文的第一单位，未来技术学院陈石教授、申楠副教授、香港城市大学任广禹教授和曲歌平博士为共同通讯作者，未来技术学院2023级硕士研究生黎亚为该论文第一作者。该项工作得到国家自然科学基金、河南省留学人员择优资助项目、河南大学杰出人才特区支持计划的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202514623
