浙江大學(xué)AFM：基于混合自組裝分子的無(wú)旋涂制備α-FAPbI3高效倒置鈣鈦礦太陽(yáng)能電池

α相甲脒鉛碘（α-FAPbI3）鈣鈦礦具有接近Shockley–Queisser極限的理想帶隙，然而其在倒置鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，尤其是通過(guò)可規(guī)模化刮涂法制備的器件中，潛力尚未充分發(fā)揮。關(guān)鍵原因之一是空穴傳輸層尚未完全匹配刮涂α-FAPbI3的要求。

本文浙江大學(xué)吳浩天、傅偉飛、吳剛和陳紅征等人提出將氨基酸衍生物與傳統(tǒng)自組裝分子混合形成混合SAM的策略，實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量HTL與α-FAPbI3薄膜的全程刮涂制備，并達(dá)成了“四合一”效應(yīng)：增強(qiáng)錨定、改善成膜、缺陷鈍化及優(yōu)化能級(jí)對(duì)齊。采用1-胍基乙酸作為共組裝SAM組分的器件，分別實(shí)現(xiàn)了25.43%（3.5 mm2）和22.94%（6.25 cm2 迷你組件）的光電轉(zhuǎn)換效率。未封裝的器件在85±2°C氮?dú)猸h(huán)境中熱老化3048小時(shí)后，仍保持初始效率的90.4%。

本工作為高性能、可規(guī)模化溶液加工的α-FAPbI3基鈣鈦礦太陽(yáng)能電池提供了可行路徑。

研究亮點(diǎn)：

1. 混合自組裝分子策略實(shí)現(xiàn)全程刮涂制備高質(zhì)量空穴傳輸層與α-FAPbI3薄膜，解決了傳統(tǒng)SAM在刮涂中易聚集、覆蓋不均的問(wèn)題。

2. 器件效率創(chuàng)刮涂倒置α-FAPbI3電池紀(jì)錄，小面積達(dá)25.43%，迷你組件達(dá)22.94%，并展現(xiàn)出優(yōu)異的界面鈍化與能級(jí)對(duì)齊效果。

3. 熱穩(wěn)定性顯著提升，未封裝器件在85°C氮?dú)庵薪?jīng)歷3048小時(shí)老化后仍保持90.4%初始效率，遠(yuǎn)超傳統(tǒng)SAM器件。

W. Wang, C. Zhou, Y. Zhou, et al. “ Spin-Coating Free Fabrication of α-FAPbI3-Based Efficient Inverted Perovskite Solar Cells via Mixed Self-Assembled Molecules.” Adv. Funct. Mater. (2025): e23243.

https://doi.org/10.1002/adfm.202523243

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