效率达24.8%！由具有共轭配体的一维封端层实现高性能PSCs

主要内容：

在三维（3D）钙钛矿表面构建低维（LD）封端层，一直是稳定钙钛矿太阳能电池（PSCs）的常用策略。然而，由于低维 / 三维界面间电荷转移效率低下，经此处理的钙钛矿太阳能电池性能提升面临瓶颈。南京航空航天大学的 郭万林教授、赵晓明教授和张助华教授带领团队独辟蹊径，通过共轭喹啉胺（QA）卤化物盐后处理，在钙钛矿表面成功构建了一维封端层。与二维钙钛矿不同，这种独特结构使封端层内无机板层与相邻喹啉胺间隔物之间能够实现电荷转移，不仅降低了介电限域效应，还显著提高了载流子迁移率。这一突破既促进了体相钙钛矿中空穴的高效提取，又在一维 / 三维界面有效抑制了非辐射复合。

基于上述成果，团队制备出光电转换效率高达 24.8% 的一维 / 三维钙钛矿太阳能电池。在 1 个标准太阳光光照下，该电池历经 3500 小时的最大功率点跟踪运行，效率损失极小。在高温（85℃）、高湿度（85%）的严苛湿热环境中持续测试 1200 小时后，电池仍能保持 95% 以上的初始效率。

特别值得指出的是，团队创新性地采用基于共轭配体的一维钙钛矿作为三维钙钛矿的封端层，有效地钝化了表面缺陷。受益于这一创新策略，对应的钙钛矿太阳能电池实现了高效电荷提取，界面非辐射复合大幅减少。电池效率从 21.3% 提升至 24.8%，稳定性显著增强。综合各项性能表现，南京航空航天大学 郭万林教授、赵晓明教授和张助华教授团队研制的钙钛矿太阳能电池已跻身全球最稳定的一维 / 三维钙钛矿太阳能电池之列，为该领域的产业化发展注入了强大动力。

文献信息

High-Performance Perovskite Solar Cells Enabled by One-Dimensional Capping Layer with Conjugated Ligands

Yajing Tang，Xiangnan Sun，Peikun Zhang，Bingkun Tian，Peng Xu，Ying Jiang，Jinping Zhang，Zhiyuan Yan，Xiaoming Zhao，Zhuhua Zhang，Wanlin Guo

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.4c21423