自组装单分子层是反式钙钛矿太阳能电池中不可或缺的空穴传输界面;然而,传统的基于对称强相互作用的共组装策略往往存在过度聚集、适应性有限及界面稳健性不足等问题。鉴于此,2026年9月15日中山大学吴武强于Angew刊发同源氟化实现不对称动态界面耦合,助力高效且可持续的刮涂钙钛矿太阳能电池的研究成果,本研究开发了一种基于同系物氟化策略的不对称界面相互作用方法,通过将氟化SAM分子[2-(3,6-二氟-9H-咔唑-9-基)乙基]膦酸(F-2PACz)与全氟辛酸(PFOA)结合,利用PFOA作为动态共组装调节剂。与传统的对称体系不同,PFOA与F-2PACz之间形成较弱的氟介导相互作用,从而调节SAM的组装并提高界面覆盖率;同时,PFOA与钙钛矿层之间建立较强的氢键和配位相互作用,起到抑制缺陷和固定Pb2+离子的作用。这种不对称的相互作用层级优化了埋底界面质量,促进了电荷提取,并增强了器件稳定性。最终,采用刮涂法制备的反式钙钛矿太阳能电池实现了24.72%的最高效率,并在ISOS-L-1I条件下经过1140小时的最大功率点追踪(MPPT)测试后,仍保持了初始效率的97.7%。该策略适用于不同带隙的钙钛矿材料,实现了效率为27.10%的四端全钙钛矿叠层电池。此外,该氟化界面实现了97.4%的铅截留率,有效缓解了铅泄漏问题。本研究确立了不对称氟介导界面耦合作为一种分子设计策略,为构建高效、稳定且可持续的反式钙钛矿太阳能电池提供了新途径。
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