尿素磷酸衍生物修饰埋入界面实现高效碳基介观钙钛矿太阳能电池

碳基介观钙钛矿太阳能电池(C-MPSCs)因可印刷制备和优异稳定性备受关注，但埋入界面的非辐射复合损失制约其效率提升。来自国内的研究团队创新性采用尿素磷酸衍生物(GUP)修饰m-TiO2/钙钛矿埋入界面，通过构建分子桥促进电荷提取、钝化Pb2+/I?空位缺陷，同步优化结晶动力学和能级排列，使器件效率从18.22%提升至19.78%，并显著增强环境稳定性，为界面工程提供了新策略。

　　

碳基介观钙钛矿太阳能电池(Carbon-based Mesoscopic Perovskite Solar Cells, C-MPSCs)凭借可溶液加工的制备优势和出色的环境稳定性，在光伏领域崭露头角。然而，埋入界面处的非辐射复合损失如同隐形屏障，严重制约着电池效率的突破。

研究团队巧妙运用尿素磷酸衍生物——胍基尿素磷酸盐(Guanylurea Phosphate, GUP)作为界面分子手术刀。在介孔二氧化钛(m-TiO₂)层中，GUP的磷酸基团与TiO₂表面形成牢固锚定，构建起钙钛矿/m-TiO₂₂界面的分子桥梁。这种纳米级桥梁不仅显著提升电荷载流子的提取效率，更如同分子焊工，有效修复了钙钛矿层中悬空的Pb²⁺和I^?空位缺陷。

更有趣的是，GUP还扮演着结晶调控师的角色：延缓钙钛矿结晶速率促进孔隙填充，缓解器件残余应力，并优化能级排列。这些协同效应使得C-MPSCs的光电转换效率从对照组的18.22%跃升至19.78%，创造了碳基介观结构器件的新纪录。经过严苛的环境测试（大气储存、热老化和湿热试验），GUP修饰的器件展现出令人瞩目的稳定性。这项研究为攻克钙钛矿太阳能电池埋入界面损耗难题提供了分子级解决方案。