近期，反结构钙钛矿太阳能电池的转换效率已突破25%。相对于正结构，反结构因无需高温退火及添加剂，被认为是商业化的首选。然而，传统的反结构电洞传输层材料（PTAA）存在合成成本高、器件再现性差、高度疏水性不利于大面积制备等问题。而自组装单分子层（self-assembled monolayers，SAM）则克服了上述问题。

一般常见的SAM材料如2PACz、MeO2PACz、Me4PACz等，仅在ITO基底上单侧锚定，然而钙钛矿的晶体生长过程自表面至底部，导致大部分缺陷集中在底部。为解决此问题，通常需要修饰层和添加剂处理，但这无疑增加了商业化成本。

最近，台湾大学的周必泰教授与中兴大学的叶镇宇教授，以及辅仁大学的陈协志教授合作，通过双功能卟啉的自组装单分子层实现高转换效率与高稳定性的反式钙钛矿太阳能电池，这对未来SAM分子设计开辟了新的可能性。

经研究发现，非对称卟啉的自组装单分子层（AC-1）表现出最大的接触角，然而其钙钛矿结晶质量较差。相反，对称卟啉的自组装单分子层（AC-3）在降低接触角的同时，也导致钙钛矿颗粒尺寸增大。最后，通过进一步缩短侧链（AC-5），不仅实现了最低的接触角，还获得了更大的钙钛矿颗粒，并成功地消除了钙钛矿薄膜中的针孔缺陷。而双功能卟啉还显示出有效地抑制金属铅（Pb）的信号。这项特性对于钙钛矿材料的穩定性至关重要。不僅如此，该双功能卟啉还能辅助调控钙钛矿晶体的生长方向。最终AC-5具有高达23.19%的转换效率且其元件稳定度优于常见的商业化SAM，表明双功能卟啉具有高度研究价值。