ペロブスカイト太陽電池：ペロブスカイト太陽電池向け電子共鳴増強分子
Nature 656, 8129 doi: 10.1038/s41586-026-10919-4
透明な導電性酸化物基板に固定され、界面に分子双極子を形成してペロブスカイト層からキャリアを抽出する自己組織化単分子膜（SAM）によって、ペロブスカイト太陽電池の効率は段階的に向上した。しかし、配位部位の電子密度の制約に起因して本質的な結合強度に限界があるため、動作時のストレス要因の下でSAMが脱着し、電荷抽出が損なわれてしまい、その長期安定性に大きな課題が生じている。今回我々は、この問題に対処するため、ドナー–アクセプター–ドナー共鳴分子構造を持つSAMを設計した。この構造では、電子共鳴がアクセプター固定基の負電荷密度を増加させ、ホスホン酸と酸化インジウムスズの間の固着結合を大幅に強化するとともに、動作時のSAMの脱着を防止する。ドナー–アクセプター–ドナー共鳴SAMを用いて作製されたデバイスは、顕著な動作安定性を示し、85 ± 5℃で1080時間にわたり最大電力点追従を行っても、劣化は無視できるほど小さかった。これらのデバイスは、85 ± 5℃でメタルハライドランプ（100 mW cm−2、紫外線の含有率4.4％）による1080時間の照射後も初期の電力変換効率の93％以上を維持し、また、−40℃と85℃の間で720回の熱サイクルを繰り返した後でも97％以上を維持した。同時に、共鳴によって誘起される電荷の非局在化によって効率的なキャリア輸送が促進され、0.063 cm2のデバイスで27.69％、開口面積15.64 cm2のデバイスで23.63％の認証電力変換効率が実現された。さらに、フレキシブル基板（0.063 cm2）上でも26.64％の認証効率が実現され、さまざまな種類の基板に向けたこの手法の汎用性が実証された。
