自组装单分子层空穴传输材料中的锚定基团决定了其与基底的结合能力及界面钝化效果,是实现高性能钙钛矿光伏器件的关键要素。鉴于此,2026年10月18日南京理工大学徐勃&河北大学何庭伟&瑞典皇家理工学院Lars Kloo于AM刊发基于吡啶二甲酸锚定的稳固自组装单分子层,助力高性能宽带隙及叠层钙钛矿光伏器件的研究成果,本文报道了一种新型SAM分子材料——XS21。该材料采用多齿吡啶二甲酸(DPA)作为锚定核心,旨在解决传统材料在附着力和稳定性(易降解)方面的局限性。实验研究表明,DPA锚定基团能够促进分子在基底上的化学吸附;这很可能归因于吡啶-镍(Pyridine–Ni)配位作用与二羧酸-金属相互作用所构成的协同机制。此外,XS21还具备较低的酸解离常数(Ka)以及优异的紫外(UV)光稳定性。基于此,采用XS21的宽带隙(1.79 eV)钙钛矿太阳能电池实现了21.54%的最高光电转换效率,并展现出1.372 V的卓越开路电压。更为重要的是,将XS21应用于全钙钛矿叠层太阳能电池中,可获得29.62%的优异光电转换效率,同时表现出极佳的运行稳定性(在连续运行900小时后,仍能保持初始效率的90%以上)。本研究确立了“多齿吡啶-羧酸锚定”这一策略,为开发下一代高效、稳定的钙钛矿光伏器件提供了重要的设计范式。
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