26.31%！北京大学最新Nature Energy刊：协调钙钛矿太阳能电池中界面分子的双边键强度

协调钙钛矿太阳能电池中界面分子的双边键强度

01、研究背景

为了进一步提高 PSC 的效率和稳定性，关注存在大量缺陷的埋藏界面至关重要。调节埋藏界面的最有效方法之一是在埋藏 CTL 和钙钛矿层之间引入界面分子。为了发挥钝化效应，界面分子应与组成钙钛矿的元素强烈相互作用或反应。然而，过强的相互作用可能导致在成膜过程中界面分子插入钙钛矿层，从而导致器件下降。同时，在高温下运行期间，与钙钛矿反应的界面分子可能会逐渐嵌入到钙钛矿本体中，从而导致器件进一步劣化。因此寻找合适的界面分子对钙钛矿性能进一步提升至关重要。

02、关键问题

钙钛矿埋藏界面存在大量缺陷，导致钙钛矿性能损失。引入界面分子可以钝化埋藏界面缺陷，然而引入的界面分子可能会对钙钛矿结晶以及稳定性造成不利影响。

03、研究过程

北京大学赵丽宸&朱瑞于Nature Energy刊发了协调钙钛矿太阳能电池界面分子的双边键强度的策略。使用 BAE 分子作为界面相容剂来调节埋藏的 CTL/钙钛矿界面，单独使用 BAE 对基于 TiOx 和 SnOx的 PSC 性能产生相反影响，归因于 BAE 与 TiOx 和钙钛矿的双边键强度的不和谐。因此，采用 Li2CO3掺杂 TiOx，以进一步加强 TiOx 和 BAE 之间的相互作用， BAE 和钙钛矿之间的键合相对减弱。BAE 分子双边键的协调避免了在后续制备钙钛矿层过程中埋藏界面的坍塌。钙钛矿薄膜埋藏界面处界面分子双边键的调制为该领域带来了独特的视角，以进一步提高器件的性能和稳定性。

04、研究结果

研究结果表明，经改进后的n-i-p PSCs 器件具有 26.52% 的冠军 PCE(认证为 26.31%)。同时该策略被证明适用于基于 SnO2 的 PSC。可以稳定 FAPbI3 的光活性相并提高 PSC 在湿度、热和光方面的稳定性。这项工作可以指导未来其他埋底界面的调制，例如 p-i-n PSC 中的掺杂氧化锡/自组装单层/钙钛矿或 NiOx/自组装单层/钙钛矿。