有机太阳能电池（OSCs）兼具溶液加工、柔性、低成本和大面积制造潜力，单结器件光电转换效率已超过20%。然而，从实验室小面积电池走向商业化组件，仍受限于铟锡氧化物（ITO）阳极与膦酸自组装单分子层（SAM）之间的不稳定界面。传统聚 3,4‑乙烯二氧噻吩：聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT:PSS）存在酸性和吸湿问题，影响器件长期稳定性；SAM虽能改善能级匹配和空穴提取，但商用ITO表面羟基密度低且分布不均，导致SAM覆盖不完整、键合弱，并在持续光、热老化下易发生脱附，引发界面复合损失和面积放大时的效率-稳定性同步下降。

针对这一关键瓶颈问题，中国科学院宁波材料技术与工程研究所葛子义研究员和刘权研究员等人在前期大面积太阳能电池组件研究的基础上（Energy Environ. Sci., 2024, 17, 7838-7849 ; Energy Environ. Sci. 2025, 18, 5552-5563; Adv. Energy Mater. 2025, 15, 2501682; Energy Environ. Sci. 2026, 19, 3968-3982; Adv. Mater. 2026, 38, e11584; Nat. comm. 2026, 17, 7871），提出了一种基于配体交换反应的“分子锁定”策略，通过真空沉积InClx中间层重构商用ITO与SAM之间的界面，经热退火触发配体交换反应：Cl^-作为牺牲离去基团，与膦酸基团释放的H⁺结合为HCl挥发，驱动形成稳健的三齿In-O-P配位网络。该过程将原本无序、低亲和力的ITO-SAM界面转化为密集、高反应活性的锚定模板，实现近理想的单层覆盖。X射线光电子能谱、傅里叶变换红外光谱、分子动力学模拟、透射电子显微镜、开尔文探针力显微镜和紫外光电子能谱等结果表明，InClx可抑制SAM聚集、提高覆盖均匀性、提升功函，并增强抗溶剂冲洗和热老化能力；该策略对膦酸类SAM具有通用性。

基于该分子锁定界面，小面积OSCs实现了20.4%的光电转换效率，开路电压0.888 V，短路电流密度28.8 mA/cm²，填充因子79.6%，平均效率19.9%。在15.6 cm²孔径面积模块中，获得17.88%的孔径效率，有效面积效率超过18.8%，第三方认证孔径效率17.2%。稳定性方面，封装器件在ISOS-L-1协议下最大功率点跟踪2000小时后保持超过85%初始效率；模块在连续光照600小时后保持超过95%；75°C热老化1000小时后保持超过90%；ISOS-L-3下T80寿命超过700小时。该工作为高效、稳定、可规模化有机光伏组件提供了通用界面平台，有望突破效率-稳定性-可扩展性三角难题。

该工作以“Chloride-mediated SAM locking via ligand-exchange reaction enables 18.8% active-area efficiency and stable organic solar modules”为题发表在期刊Joule上。DOI: 10.1016/j.joule.2026.102709. 论文第一作者为宁波材料所博士生金泽，通讯作者为宁波材料所葛子义研究员和刘权研究员。该研究获得了国家自然科学基金面上（52673251，2247522）、国家自然科学基金联合资助重点项目（U21A20331）、宁波市公益性研究计划项目（Grant No. 2025S007），以及海外高层次人才引进计划支持。

图1. 2PACz@InClx界面示意图及相关器件性能。 

                                            （光电信息材料与器件实验室  金泽）