维度网讯，中国苏州大学（Soochow University）研究团队通过共组装两种咔唑基分子，设计了一种用于倒置钙钛矿太阳能电池的双分子界面层，在标准光照条件下实现了27.3%的功率转换效率。该界面层旨在控制界面化学和结构，通过锁定分子有序性、减少缺陷和应力，实现更高效的电荷提取，从而获得高效稳定的太阳能电池。

倒置钙钛矿电池采用p-i-n器件结构，即空穴选择性接触层位于本征钙钛矿层底部，电子传输层位于顶部；传统卤化物钙钛矿电池则为n-i-p布局，顺序恰好相反。研究人员指出，双分子方法旨在通过改善分子有序性和钝化，抑制钙钛矿与传输层界面的缺陷和化学不稳定性，同时增强电荷提取并减少非辐射损失。

研究策略是将9H-咔唑-2-基三氟甲磺酸酯（CzOTf）添加到由常用膦酸（甲基取代咔唑，Me-4PACz）制成的空穴传输层中。CzOTf并未替代原有空穴传输层，而是在氧化镍（NiOx）与钙钛矿的界面与Me-4PACz共组装，整合进分子单层结构。这种添加实现了互补功能：Me-4PACz维持高效的空穴选择性接触并与NiOx锚定，CzOTf则增强分子堆积、增加表面覆盖度，并通过磺酸酯基团引入额外化学功能。两者共同形成更均匀且强相互作用的界面层，改善电子耦合、缺陷钝化和界面稳定性。扫描电子显微镜（SEM）显示，基于Me-4PACz的对照钙钛矿在底部界面存在普遍的针孔缺陷和不连续性，而经CzOTf调控的薄膜形成更致密、更紧凑且抑制针孔的界面层。研究团队表示，CzOTf调控可使钙钛矿薄膜中的拉伸应力得到释放。

该器件采用标准n-i-p倒置结构，以掺氟氧化锡（FTO）透明导电衬底为基础，涂覆NiOx空穴传输层后，通过共组装的Me-4PACz+CzOTf界面层修饰，再沉积钙钛矿吸收层、富勒烯（C60）电子传输层、薄浴铜灵（BCP）缓冲层，最终通过热蒸发银（Ag）背电极完成堆叠。经测试，该电池的功率转换效率为27.3%，开路电压1.185 V，短路电流密度26.30 mA cm²，填充因子87.64%。未采用双分子方法的参考器件效率为26.20%，开路电压1.172 V，短路电流密度26.05 mA cm²，填充因子85.79%。将CzOTf修饰的钙钛矿电池放大至766 cm²活性面积后，展示了21.54%的功率转换效率、50.93 V的开路电压、0.4040 A的短路电流和80.20%的填充因子。

在稳定性方面，经2000小时连续光照，CzOTf调控的钙钛矿太阳能电池保持了初始效率的92%。CzOTf调控的大面积组件在户外稳定运行35天，未见退化。该新型电池架构相关论文已发表于《科学进展》（Science Advances），标题为“通过界面锁定的双分子接触实现27.3%钙钛矿光伏器件”。