通过界面分子取向工程调控场反转，实现高效倒置钙钛矿太阳能电池

《Energy & Environmental Science》：Interface molecular orientation engineering-induced field reversal for efficient inverted perovskite solar cells

　　采用PMEAI修饰钙钛矿/C60界面，抑制铅碘空位缺陷并反转内建电场，降低非辐射复合并加速载流子传输，实现26.7%认证转换效率及1cm2活性面积24.5%的高效，同时提升器件1500小时长效稳定性。

　　

倒置钙钛矿太阳能电池（PSCs）仍然存在严重的非辐射复合现象，以及钙钛矿与C₆₀界面处载流子传输效率低的问题。传统的钝化层通常可以提高器件的开路电压，但会降低其短路电流密度和填充因子。为同时解决这些问题，研究人员在钙钛矿与C₆₀界面处策略性地引入了一种多功能有机铵盐——2-(4-(氨基甲基)苯基)乙基-1-铵碘化物（PMEAI）。这种横向排列的PMEAI不仅抑制了Pb空位和I空位缺陷，还改变了钙钛矿与C₆₀界面处的内建电场方向，有效减少了界面复合损失。更重要的是，它几乎不会对载流子传输产生阻碍，从而加速了载流子的迁移。由此制备的PSCs实现了26.7%的功率转换效率（认证效率为25.84%）。在1平方厘米的活性区域上，其效率仍达到了24.5%。PMEAI作为钝化层的广泛应用使得宽禁带PSCs的效率提升至23.0%。此外，重新定向的电场（从C₆₀指向钙钛矿）还抑制了Ag⁺离子从电极向钙钛矿层的迁移，显著提高了器件的工作稳定性。经过PMEAI处理的器件在ISOS-L-2测试条件下使用1500小时后仍能保持97%的初始效率，在ISOS-D-1老化测试后仅出现微弱的性能下降。