钙钛矿太阳能电池（PSCs）商业化进程受到长期稳定性不足的严重阻碍，这主要归咎于有机空穴传输材料（HTMs）的降解和金属电极的腐蚀。为解决这一问题，采用碳电极替代金属电极并构建无空穴传输层（HTL-free）的碳基钙钛矿太阳能电池（C-PSCs）成为一种极具竞争力的策略。然而，钙钛矿与碳电极界面不仅存在大量缺陷引发严重的非辐射复合，还因能级错配导致电荷提取严重受阻，极大限制了当前平面HTL-free C-PSCs的光电转换效率（PCE）。

本文设计合成了一种新型非对称D−A−D'−A'共轭分子2BCz-BD (7-(2'-(7-(5-methoxyindolin-1-yl)benzo[c][1,2,5]thiadiazol-4-yl)-[9,9'-bicarbazol]-2-yl)benzo[c][1,2,5]thiadiazole-4-carbaldehyde)，并采用共沉积策略将其引入至钙钛矿层中。2BCz-BD分子的配位能力有效调控了钙钛矿的结晶动力学并钝化其表面缺陷，从而显著抑制了界面非辐射复合。同时，作为p型半导体的2BCz-BD具有高电导率和良好的空穴迁移率，优化了钙钛矿与碳电极之间的能级排列，促进了高效的电荷提取。此外，2BCz-BD较大的分子偶极矩诱导其在钙钛矿表面有序排列，为碳电极的可控沉积提供了理想的模板，实现高质量碳电极的制备。

基于上述策略制备的小面积（0.062 cm²）和大面积（1.004 cm²）HTL-free C-PSCs的PCE分别达到了23.24%和22.09%，这是目前报道的平面HTL-free C-PSCs的最高PCE。此外，该器件展现出极其优异的长期运行稳定性，未封装器件在连续最大功率点（MPP）追踪测试运行3100小时后，仍能保持初始PCE的90.4%。本文提出的共沉积策略克服了平面HTL-free C-PSCs的效率限制，为低成本、高稳定性光伏器件的商业化应用开辟了新路径。

论文链接：https://doi.org/10.1002/anie.3883037