单片集成钙钛矿/硅两端子叠层太阳能电池因其兼备钙钛矿效率高与单晶硅稳定性高的双重优势，在突破单结电池的Shockley-Queisser（S-Q）极限具有潜力，成为叠层太阳能电池发展的重要方向。空穴选择层作为钙钛矿/硅叠层电池的关键部件之一，在促进载流子传输、?；じ祁芽?、优化界面能级等方面发挥着至关重要的角色。然而，传统的空穴选择层层普遍存在导电性不足、界面缺陷多、能级失配、电荷提取/传输效率低、酸性强、绒面容忍性差等问题。因此，研究开发新型绒面容忍高性能空穴选择层尤为重要。
近日，福建农林大学绿色光电器件与储能电池欧阳新华教授团队，基于前期本团队在钙钛矿/硅叠层电池空穴选择层的研究基?。ˋdv. Mater. 2025, 37(29), 2504520），在钙钛矿/硅叠层空穴选择层方面取得又一重要进展。相关成果“Fully conjugated biscarboxylate self-assembled molecule enhances the anchoring of conductive oxide for efficient textured perovskite/silicon tandem solar cells（全共轭双羧酸自组装分子构筑高性能绒面钙钛矿/硅叠层太阳能电池）”为题发表在国际高质量材料期刊Advanced Functional Materials（《先进功能材料》）上。
针对钙钛矿/硅叠层太阳能电池空穴选择层存在的导电率低、能级失配、酸性强、绒面容忍差的问题，本研究提出一种新型全共轭双羧酸锚定自组装空穴选择层，通过双碳酸基团的引入，利用全共轭结构限制其酸性，增强其与导电氧化物间的相互作用，改善其薄膜的均匀性与覆盖率，优化上层钙钛矿层结晶，结合分子的大偶极矩，调控能量排列，提升薄膜的空穴提取效率。
基于本策略合成的空穴选择层分子IPAPhCz，利用其作为构筑宽带隙（~1.68 eV）单结钙钛矿太阳能电池（PSC）的空穴传输层，实现了光电转换效率（PCE）为22.78%光伏器件的制备，较之商业化4PACz（PCE=20.64%）电池的效率提升了~10.37%。进一步地，通过引入IPAPhCz作为双绒面钙钛矿/硅两端子叠层电池（P/S-TSCs），器件的PCE高达31.80%（1 cm2）的最高PCE，相较于4PACz作为空穴选择层的电池（PCE=29.02%），效率提升了9.58%。值得注意的是：利用IPAPhCz构筑的单结与叠层电池均展现出优异的光热稳定性。
福建农林大学为第一单位，材料工程学院硕士研究生闫侹匣、青年教师周恩博副教授为共同第一作者，福建农林大学绿色光电器件与储能电池团队青年教师林睿、李迟副教授、团队负责人欧阳新华教授、中国科学院福建物质结构研究所高鹏研究员、国防科技大学张江彬教授为本论文的共同通讯联系人。本研究工作得到国家自然科学基金（22375043, 22505031）、福建省自然科学基金重点项目（2025J02013）、福建省高校产学研联合基金（2023H6037）、福建省自然科学基金（2025J01589）等项目的支持。
文章链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202522599
作者简介：
1、绿色光电器件与储能电池团队硕士研究生闫侹匣（第一作者）简介：
福建农林大学材料工程学院硕士研究生，主要方向为钙钛矿太阳能电池材料与器件的研究。以第一作者在Adv Funct Mater期刊上发表SCI论文1篇，申请国家发明专利1件。
2、绿色光电器件与储能电池团队青年教师周恩博（共同第一作者）简介：
福建农林大学材料工程学院副教授，工学博士。博士毕业于中国科学院大学，福建省科研引进生，福建省高层次人才。主要方向为钙钛矿材料与器件、光储质子电池材料与器件的研究。近年来，以第一作者（共同第一作者）在Angew Chem Int Ed (2篇)、Sci Adv (1篇)、Adv Funct Mater (3篇)等期刊发表SCI论文6篇，主持国家自然科学基金青年项目1项。
3、绿色光电器件与储能电池团队青年教师李迟（通讯作者）简介：
福建农林大学材料工程学院副教授，工学博士。2025年毕业于中科院福建物质结构研究所，同年作为福建省教育科研类引进生入职材料工程学院。专注于用材料物理与化学手段开发新型半导体材料，并制备能源转换器件，如光伏等相关半导体材料，单结及叠层光伏器件等的研发工作。首次提出全芳香自组装单分子层概念，并揭示分子的电子特性在功函数调控方面的主导作用。目前第一作者/通讯作者（含共同）身份在J. Am. Chem. Soc.、Energy Environ. Sci.、Angew. Chem., Int. Ed. (3篇)、Adv. Energy Mater.、Adv. Funct. Mater.等高水平国际期刊发表SCI论文17篇，申请国家发明专利多件。
4、绿色光电器件与储能电池团队青年教师林睿博士（通讯作者）简介：
福建农林大学机电工程学院讲师，硕士生导师，福建省高层次人才。博士毕业于澳大利亚新南威尔士大学光伏工程专业，长期从事钙钛矿/有机光电转化与存储材料与器件的研究，先后发表SCI论文25篇。
5、绿色光电器件与储能电池团队负责人欧阳新华教授（通讯作者）简介：
福建农林大学材料工程学院教授，博/硕士生导师，长期从事钙钛矿/有机光电转化与存储材料与器件的研究，主持国家自然科学基金、福建省杰出青年基金等国家部委项目30项目。荣获“中国光学重要成果奖”、“广东省科学技术奖”、“福建青年科技奖”。以第一/通讯作者在Nat Photonics、Adv Mater、Angew Chem Int Ed、Adv Energy Mater、Adv Funct Mater等高质量期刊发表SCI论文120篇。