动态自调节界面能够实现钙钛矿光伏材料中的结晶控制及铅元素的捕获

钙钛矿太阳能电池通过镍醋酸盐动态自调节界面策略抑制结晶缺陷并钝化界面，实现18.43%的高效转换与铅泄漏控制。

　　

无空穴传输层的碳电极钙钛矿太阳能电池（C-PSCs）具有巨大的商业化潜力，但存在结晶过程难以控制的问题，这会导致薄膜缺陷和严重的非辐射损失。目前的界面改性方法主要是被动地形成添加剂，无法动态调节结晶过程。本研究开创了一种利用醋酸镍（NA）的动态自调节界面策略。醋酸镍能够通过可逆离子交换反应（PbI? + Ni(CH?COO)? ? Pb(CH?COO)? + NiI?）在原位生成Pb2?复合库。这种可控的Pb2?释放机制实现了双重功能：一方面从动力学上抑制了大颗粒薄膜的晶核形成，另一方面钝化了界面缺陷。这种协同作用结合优化的能级对齐，显著提高了电荷提取效率。因此，经过醋酸镍改性的C-PSCs实现了18.43%的创纪录光电转换效率（而对照组仅为14.11%），同时具备优异的运行稳定性。关键在于，不溶性Pb–Ni复合体中的化学键合作用以及退火过程中NiO?层形成的物理屏障有效减少了铅的泄漏，为高效、稳定且环保的钙钛矿光伏器件提供了一种双功能解决方案。