Zhong-En Shi, Bartosz Orwat, Yu-Hung Wang, Yang-Yen Yu, Yan-Ru Lin,
Aleksandra Bartkowiak, Przemysław Ledwoń, Waldemar Tejchman, Tomasz Pędziński,
Maciej Zalas, Przemysław Data, Chih-Ping Chen*, Ireneusz Kownacki*,
and Beata Łuszczyńska*
Advanced Materials, 2026, e23276

明志科技大學 材料工程系 陳志平教授

寬帶隙鈣鈦礦太陽能電池被視為極具潛力的室內光伏元件，但其效率仍受限於埋藏鈣鈦礦/傳輸層界面處的非輻射複合。團隊與波蘭合作團隊於 Advanced Materials提出以自組裝分子材料（SAMs）作為高效空穴選擇層（HSLs），其分子設計由三苯胺（TPA）供體與羅丹寧（RH）或羅丹寧-3-乙酸（RA）錨定基團組成。透過 NiOx/SAM 雙層空穴選擇層設計，研究發現富含雜原子的 RA 基團與羧甲基共錨定基團可強化 NiOx 表面氧化，並有效鈍化界面缺陷。藉由 DFT 計算、電化學分析，以及 XPS、UPS、PL 與 SEM 等表徵技術，闡明分子結構、NiOx 表面化學與鈣鈦礦界面特性之間的關聯。分子間隔基會顯著影響鈣鈦礦薄膜成長；具較大空間位阻的 TPA-AN-RA 容易造成較小晶粒與較多缺陷，而較平面化的 TPA-PH-RA 則有助於形成較大晶粒並降低陷阱密度。TPA-RA 結構可同時實現良好能階匹配、高效電荷萃取與界面鈍化。在 1000 勒克斯白光 LED 照射下，元件室內光電轉換效率達 41.81%，展現其應用於混合照明環境的潛力。此外，陳志平教授團隊亦持續發展不同自組裝分子材料，並應用於 1.55 eV 鈣鈦礦太陽能電池，實現高達 25.6% 的光電轉換效率。該團隊以自組裝分子設計為核心，推動鈣鈦礦與有機太陽能電池之界面工程、效率提升與穩定性優化，展現其在新世代光伏技術發展上的重要國際影響力。