ADM綜述一篇讀懂SAMs：從分子設計到商業化

鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）因其優異的光電性能和低成本制備而備受關注。自組裝單分子層（SAMs）作為一種新型界面修飾材料，在p-i-n結構PSCs中作為空穴傳輸層表現出卓越性能。隨著SAMs的快速發展，PSCs的光電轉換效率已超過27%。然而，SAM材料的發展仍面臨分子聚集、潤濕性差和長期穩定性等挑戰。

本文青島理工大學谷傳濤、泰山學院苗亞偉和中國科學院青島生物能源與過程研究所包西昌等人系統回顧了近年來SAMs的研究進展，分析了其在PSCs中的結構設計與功能作用，并對新型SAMs的設計與商業化前景進行了展望。

文章亮點：

1. 結構-功能導向的SAM分子設計：系統闡述了SAMs中錨定基團、連接基團和末端基團的結構調控策略，揭示了其對能級排列、缺陷鈍化和電荷傳輸的關鍵影響。

2. 高性能SAM材料突破：介紹了多種新型SAMs（如咔唑、三苯胺、吩噻嗪衍生物及D-A型SAMs），推動PSCs效率突破27%，并顯著提升器件穩定性。

3. 面向商業化挑戰與展望：指出SAMs在單層覆蓋、潤濕性、長期穩定性及大面積制備中的瓶頸，并提出多錨定、綠色溶劑處理、機器學習輔助設計等未來方向。

S. Jia, C. Gu, X. Zhou, et al. “ Self-Assembled Monolayers for High-Performance Perovskite Solar Cells.” Adv. Funct. Mater. (2025): e12747.

https://doi.org/10.1002/adfm.202512747

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