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反式鈣鈦礦太陽能電池因加工工藝簡單、易于實現相對低溫制備且耐候性更佳，受到了廣泛關注。近年來，通過界面工程等策略優化，反式鈣鈦礦太陽能電池的效率已突破26%。然而，現有界面自組裝單分子層（SAM）主要通過化學方式吸附在透明導電層表面，當器件暴露于高溫或經受熱循環沖擊時，分子層可能發生脫附或聚集，導致界面接觸惡化及載流子（空穴）傳輸受阻，最終顯著降低器件的性能和穩定性。

在傳統的小分子SAM材料體系基礎上，研究人員通過傅-克烷基化反應形成了共價鍵連接的聚合物網絡體系。這類共價連接可以有效“錨定”吸附在透明導電基底上的小分子SAM，顯著提高其耐高溫及耐熱沖擊的穩定性。其上層獨有的面向取向分子排列表現出了與鈣鈦礦材料良好的黏附特性，從而提高了鈣鈦礦/空穴傳輸層的界面機械強度。

研究結果顯示，經過2000個小時濕熱穩定性測試，基于自組裝雙分子層的冠軍器件原始效率僅衰減4%；同時經過1200次-40℃到85℃熱循環穩定性測試，其相比原始效率僅衰減3%。（嚴濤）

相關論文信息：

https://doi.org/10.1038/s41560-024-01689-2