无空穴传输层钙钛矿太阳能电池的分子互补钝化策略取得高效突破

　　无空穴传输层钙钛矿太阳能电池（HTL-free PSCs）因能简化器件结构、降低材料使用和相关工艺成本，在未来钙钛矿太阳能电池商业化中极具潜力。通过分子挤出工艺，钙钛矿体膜的晶界和掩埋表面得到了良好调控。然而，HTL-free PSCs 器件性能的进一步提升，关键在于钙钛矿 / 电子传输层界面的工程优化，该界面易形成深能级界面缺陷态（碘空位 [V_I] 和甲脒空位 [V_FA]），从而导致非辐射复合。在此，研究人员报道了一种新颖的分子互补钝化（MCP）策略，利用 3 - 溴化丙基膦酸铵（PPAABr）有效协同钝化 V_I和 V_FA的表面缺陷。这使得 HTL-free PSCs 的效率达到创纪录的 26.40%（认证效率为 25.92%），1.68 eV 宽带隙钙钛矿太阳能电池的效率也达到了 23.66%，充分证明了 MCP 策略的通用性。

亮点

• 协同钝化钙钛矿薄膜表面的 V_I和 V_FA缺陷态。
• 使钙钛矿表面费米能级更接近电子传输层的费米能级。
• 将 HTL-free PSCs 的效率纪录提升至 26.40%（认证效率为 25.92%） 。

总结

倒置结构的无空穴传输层钙钛矿太阳能电池在钙钛矿 / 电子传输层（ETL）界面仍存在非辐射复合问题。在这项研究中，研究人员采用分子互补钝化（MCP）策略，让 3 - 溴化丙基膦酸铵（PPAABr）与溴化苯乙铵（PEABr）协同作用，通过多重配位共同钝化碘和甲脒（FA）空位的表面缺陷。这种钝化显著降低了界面缺陷态密度，大幅提高了钙钛矿薄膜的激子和载流子寿命。此外，MCP 表面处理使钙钛矿表面费米能级更接近 ETL 的费米能级，从而增强了界面电子提取能力。最终，基于 MCP 策略的 HTL-free PSC 实现了 26.40% 的创纪录效率（认证效率为 25.92%）。封装后的器件在光照 1000 小时后仍能保持初始效率的 94.8%。MCP 策略的通用性还使 1.68 eV 宽带隙钙钛矿太阳能电池获得了 23.66% 的颇具竞争力的效率。<>
【无空穴传输层钙钛矿太阳能电池的分子互补钝化策略取得高效突破】【为解决 HTL-free PSCs 界面复合问题，研究人员开展 MCP 策略研究，提升效率，意义重大。】【钙钛矿太阳能电池 | 界面工程 | 缺陷钝化 | 费米能级 | 电子传输层 | 宽禁带】【未知】【无空穴传输层钙钛矿太阳能电池（HTL-free PSCs）因能简化器件结构、降低材料使用和相关工艺成本，在未来钙钛矿太阳能电池商业化中极具潜力。通过分子挤出工艺，钙钛矿体膜的晶界和掩埋表面得到了良好调控。然而，HTL-free PSCs 器件性能的进一步提升，关键在于钙钛矿 / 电子传输层界面的工程优化，该界面易形成深能级界面缺陷态（碘空位 [V_I] 和甲脒空位 [V_FA]），从而导致非辐射复合。在此，研究人员报道了一种新颖的分子互补钝化（MCP）策略，利用 3 - 溴化丙基膦酸铵（PPAABr）有效协同钝化 V_I和 V_FA的表面缺陷。这使得 HTL-free PSCs 的效率达到创纪录的 26.40%（认证效率为 25.92%），1.68 eV 宽带隙钙钛矿太阳能电池的效率也达到了 23.66%，充分证明了 MCP 策略的通用性。

亮点

• 协同钝化钙钛矿薄膜表面的 V_I和 V_FA缺陷态。
• 使钙钛矿表面费米能级更接近电子传输层的费米能级。
• 将 HTL-free PSCs 的效率纪录提升至 26.40%（认证效率为 25.92%） 。

总结

倒置结构的无空穴传输层钙钛矿太阳能电池在钙钛矿 / 电子传输层（ETL）界面仍存在非辐射复合问题。在这项研究中，研究人员采用分子互补钝化（MCP）策略，让 3 - 溴化丙基膦酸铵（PPAABr）与溴化苯乙铵（PEABr）协同作用，通过多重配位共同钝化碘和甲脒（FA）空位的表面缺陷。这种钝化显著降低了界面缺陷态密度，大幅提高了钙钛矿薄膜的激子和载流子寿命。此外，MCP 表面处理使钙钛矿表面费米能级更接近 ETL 的费米能级，从而增强了界面电子提取能力。最终，基于 MCP 策略的 HTL-free PSC 实现了 26.40% 的创纪录效率（认证效率为 25.92%）。封装后的器件在光照 1000 小时后仍能保持初始效率的 94.8%。MCP 策略的通用性还使 1.68 eV 宽带隙钙钛矿太阳能电池获得了 23.66% 的颇具竞争力的效率。