湖南师范大学翟亚新&王继飞Adv. Sci. ：局域铅螯合绝缘体底接触层助力高效稳定p-i-n钙钛矿太阳能电池

钙钛矿与空穴传输层（HTL）间的缺陷底界面限制了p-i-n结构钙钛矿太阳能电池（PSCs）的性能。

本研究湖南师范大学翟亚新和王继飞等人通过在PTAA HTL上引入超薄聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）局域接触层，填补其针孔并螯合未配位Pb²⁺，显著减少了钙钛矿近HTL区的非晶区域并钝化了界面缺陷。瞬态反射光谱显示，该绝缘层不影响电荷传输与收集效率。PMMA还能诱导钙钛矿（111）晶面择优生长，释放晶格应变。此外，PMMA的深HOMO能级可抑制I₂向PTAA渗透及其副反应。

基于FA₀.₉₀Cs₀.₁₀PbI₂.₈₃Br₀.₁₇的PSCs实现了22.6%的光电转换效率（PCE），且稳定性显著提升（光氧稳定性T₈₀提高5倍，光热稳定性提升4倍）。

文章亮点

1. 界面缺陷协同修复：PMMA层同时填补PTAA针孔、螯合未配位Pb²⁺，将钙钛矿非辐射复合损失降至最低，器件Voc提升至1.15 V。

2. 晶面定向调控：PMMA诱导钙钛矿（111）晶面择优生长，抑制离子迁移，光氧稳定性T₈₀从11小时延长至55小时。

3. 高效电荷传输：超薄绝缘层不阻碍载流子提取，器件PCE达22.6%，MPP追踪982小时后仍保持82%初始效率。

Y. Li, Y. Chen, K. Ding, Y. Guo, Y. Liu, S. Lu, Q. Zou, R. Liang, S. Liu, Z. Liu, H. Xie, D. Tang, L.-M. Kuang, Y. Zhai, J. Wang, Localized Lead-Chelating Insulator Bottom Contact for Efficient and Stable p-i-n Perovskite Solar Cells. Adv. Sci. 2025, e09816.

https://doi.org/10.1002/advs.202509816

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