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　　鈣鈦礦太陽能電池因其高效率、低成本以及可溶液加工等優勢，被廣泛認為是下一代光伏技術的核心方向。但在產業化進程中面臨著關鍵瓶頸：一方面，傳統空穴傳輸層的制備依賴于高成本材料和復雜的成膜工藝，同時存在熱穩定性和界面接觸穩定性較差的問題；另一方面，現有材料普遍表現出載流子傳輸能力不足、組裝均勻性差等問題，在實際工況條件下易發生分解，從而導致器件效率快速衰減。此外，自組裝分子的均勻成膜技術尚未成熟，嚴重制約了大面積組件性能的進一步提升。

　　科研人員引入給受體共軛設計策略，成功開發了一種開殼雙自由基自組裝分子，在室溫下表現出強烈且穩定的自由基特征。其自旋濃度較傳統自組裝分子高出近3個數量級，顯著增強了載流子傳輸能力。位阻基團的獨特設計，有效抑制了分子堆疊現象，從而實現自組裝分子在大面積溶液加工中的高均勻性，為鈣鈦礦光伏領域的技術與材料迭代提供了重要支持。

　　為了精確評估分子的性能，研究團隊率先采用掃描電化學池顯微鏡—薄層伏安技術，成功實現了在分子組裝態下，對單分子層的載流子傳輸速率及工作穩定性進行量化分析。結果表明，雙自由基分子的載流子傳輸速率是傳統材料的2倍以上，并且在模擬工況條件下表現出極高的穩定性。

　　基于上述新材料的鈣鈦礦太陽能電池效率達到了世界頂尖水平，小面積器件實現了26.3%的光電轉換效率，微組件效率達到23.6%，鈣鈦礦—晶硅疊層電池效率突破34.2%。同時，新材料及器件表現出優異的穩定性，在持續運行數千小時后幾乎無性能衰減，遠超傳統材料及器件的表現。

　　該研究不僅為解決鈣鈦礦太陽能電池中傳輸材料的導電性、穩定性和大面積加工難題提供了全新分子設計范式，還通過原創表征技術建立了分子組裝態性能的精準評價體系，為下一代高效穩定鈣鈦礦光伏組件的產業化注入核心驅動力。