钙钛矿太阳能电池因其优异的光电转换性能和低成本溶液加工优势，被视为下一代光伏技术的有力竞争者。近年来，自组装单分子层（SAM）作为空穴选择接触层，通过锚定在透明导电氧化物基底上形成界面分子偶极子，有效提升了器件的电荷提取效率，推动钙钛矿太阳能电池效率持续攀升。然而，这一技术路径面临着关键瓶颈：SAM分子与基底之间的锚定键合强度有限，在长期运行过程中易发生脱附，导致电荷提取能力下降，严重制约了器件的长期稳定性。如何在分子层面增强锚定键合强度，已成为该领域亟待攻克的核心难题。
针对上述挑战，苏州大学李永舫院士、李耀文教授、陈先凯教授和东南大学张天恺教授合作，设计了一种具有给体-受体-给体（D-A-D）共振结构的新型SAM分子FMTPA-CPA。该分子通过电子共振效应显著增加了锚定基团上的负电荷密度，从而大幅强化了磷酸基团与ITO基底之间的共价锚定键合。基于该策略，研究团队在刚性小面积器件上实现了经认证的27.69%的光电转换效率，柔性器件效率达26.64%，有效面积为15.64 cm²的大面积组件效率达23.63%。更为重要的是，器件在高温运行、紫外光照、湿热老化及剧烈热循环等苛刻条件下均展现出优异的稳定性，为钙钛矿太阳能电池的实用化进程提供了重要支撑。相关论文以“Electronic-resonance enhanced molecule for perovskite solar cells”为题，发表在Nature上。
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