近日，能源研究院程明教授团队在《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)杂志上发表题为“Alkyne‐Based Dual‐Function Self‐Assembled Monolayers for Efficient and Stable p-i-n Perovskite Solar Cells”的最新研究成果。江苏大学为第一完成单位，能源研究院博士研究生夏子洋为第一作者，陈承研究员、程明和韩国蔚山科学技术研究院（UNIST）Sang Il Seok院士为论文的共同通讯作者。

纳米尺度自组装单分子层（SAMs）是倒置（p-i-n）钙钛矿太阳能电池中关键的新型空穴传输层，其性能直接影响器件的空穴提取效率和长期稳定性。传统以苯环或碳碳双键为连接基团的SAMs材料存在固有缺陷：苯环易发生扭转导致π电子离域中断，碳碳双键易出现顺反异构和热降解，从而引发电荷复合和器件老化。针对这一技术瓶颈，本研究率先创新性地引入线性、刚性的炔基作为连接基团，开发出新型SAM材料ABT，实现了三大性能突破：首先，连续π电子离域显著增强了垂直方向的空穴传输能力；其次，高键解离能和刚性结构有效抑制了分子热致构象畸变和降解；最后，增强的分子偶极矩可精确调控ITO电极功函数，降低空穴提取势垒。基于ABT的器件实现了26.19%的光电转换效率，优于传统无炔基SAM材料BT（24.92%），在同类型SAM材料中处于领先水平。更重要的是，ABT器件表现出显著的稳定性提升：在85°C老化2000小时后仍保持80.6%的初始效率，T₈₀寿命超过500小时，其稳定性较传统BT材料提高近一倍。

该研究不仅提供了一个性能优异、稳定性好的单分子自组装材料，更建立了一种合理的分子设计策略，有助于提高钙钛矿太阳能电池的效率和耐久性。研究获得了国家自然科学基金（Grants 22279046, 22179053）和江苏省优秀青年基金（BK20220112）的资助。（能源研究院）

文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202525646