近年来，钙钛矿太阳能电池（PSCs）作为光伏领域的新星，以其高转换效率和低廉的成本备受瞩目。其光电转换效率已显著提升，超越了26%。目前高效率PSC大部分基于空穴传输层（HTL）和自组装单分子层（SAM）。然而，SAM与基底之间的化学键亲和力不足以及SAM分布不均匀会导致器件性能下降。

针对SAM分子锚定不均匀不稳定的问题，我院胡芸菲副教授和尤朋副教授研究团队利用原子层沉积（ALD）和旋涂法相结合的工艺，诱导NiO_x薄膜表面发生羟基化反应，生成共价键合的羟基基团。这些羟基基团为自组装单分子层提供了充足的锚定位点，从而增强了SAM与NiO_x薄膜之间的结合力。同时，羟基化反应调控了NiO_x薄膜元素价态，有利于载流子的传输和收集。

研究结果表明，经过羟基化处理的NiO_x薄膜表面，自组装单分子材料在基底的分布更加均匀，且与基底的结合力显著增强。研究揭示了羟基化NiO_x薄膜对SAM分子锚定的内在机制。通过一系列表征和测试手段，研究团队发现羟基化处理不仅优化了SAMs的排列和取向，还减少了界面处的非辐射复合损失，从而提高了电池的整体性能。并且自组装单分子层的改善还影响了钙钛矿层的形貌和晶粒尺寸分布，提高了电池的光电转换效率和稳定性。基于双层NiO_x制备的钙钛矿太阳能电池的光电转换效率达到了25.25%，且在模拟光照及加热条件下表现出优异的长期稳定性。

该工作在国际顶级期刊Advanced Functional Materials（IF：18.5；中科院一区）上以“Improved Anchoring of Self-Assembled Monolayer on Hydroxylated NiO_xFilm Surface for Efficient and Stable Inverted Perovskite Solar Cells”为题发表。深圳技术大学新材料与新能源学院为论文第一完成单位，唯一通讯单位。新材料与新能源学院2022级材料工程硕士研究生何锦兴为第一作者，2022级新能源科学与工程本科生李冠霖为共同第一作者，胡芸菲副教授和尤朋副教授为该论文通讯作者。新材料与新能源学院李顺朴特聘教授、孟爱云副教授、黄国根（在读硕士）、罗智扬（在读硕士）、张炳良（2020级本科生）、北京大学深圳研究生院周航副教授为共同作者。