受自組裝分子(SAM)技術(shù)進步的推動，反式鈣鈦礦太陽能電池得到了快速發(fā)展。然而，在基底上實現(xiàn)均勻的SAM覆蓋仍然具有挑戰(zhàn)性，這直接影響器件的性能和穩(wěn)定性。鑒于此，2025年5月20日南開大學(xué)姜源植于Angew刊發(fā)均質(zhì)自組裝分子用于反式鈣鈦礦太陽能電池的研究成果，提出了一種具有剛性芳環(huán)結(jié)構(gòu)的SAM——(4-(芘-1-基)苯基)膦酸(PhPAPy)。從頭算分子動力學(xué)(AIMD)模擬表明，這種剛性限制了旋轉(zhuǎn)自由度，從而促進了基底上近乎垂直的分子取向。此外，平面芘環(huán)之間的π-π相互作用增強了分子堆積，形成了均勻致密的SAM層。因此，均勻的PhPAPy有效地減少了鈣鈦礦與基底的直接接觸，增強了界面特性，減少了埋藏界面缺陷，并提高了效率和穩(wěn)定性。采用PhPAPy SAM組裝的反式鈣鈦礦太陽能電池，經(jīng)認(rèn)證的反向掃描功率轉(zhuǎn)換效率為26.74%，經(jīng)認(rèn)證的穩(wěn)定功率輸出(SPO)效率為26.12%（來自中國國家計量科學(xué)研究院）。在65°C和環(huán)境濕度（ISOS-L-2）下，在連續(xù)AM 1.5G照明下進行2000小時的最大功率點跟蹤(MPPT)后，這些器件仍能保持其初始效率的95%。