南开大学王鹏阳&张晓丹AEM：协同钝化策略实现高效倒置无机钙钛矿太阳能电池

无机钙钛矿因其带隙与硅电池匹配且热稳定性优异，是构建叠层太阳能电池的理想材料。然而，界面缺陷和能级失配导致的能量损失严重限制了倒置无机钙钛矿太阳能电池（PSCs）的性能。

本研究南开大学王鹏阳和张晓丹等人设计了一种多功能小分子钝化剂S-(2-氨乙基)异硫脲溴化氢（SPD），通过其氨基（AG）和硫羰基（TG）与钙钛矿表面未配位Pb²⁺的强配位作用实现化学钝化，同时利用分子高偶极矩特性调控界面电场分布，抑制载流子复合。

SPD修饰的倒置无机PSCs实现了21.15%的冠军效率（开路电压1.268 V，电压损失仅452 mV），并在未封装条件下表现出优异的稳定性：65°C热老化600小时后效率保持82.13%，连续光照200小时后保持92.54%初始效率。

文章亮点

1. 双功能协同钝化：SPD分子通过化学钝化（Pb-S键）和电场钝化（高偶极矩）同步减少界面缺陷并优化能级对齐，将电压损失降至452 mV，效率提升至21.15%。

2. 超低电压损失：SPD修饰的器件开路电压达1.268 V，创下无机PSCs的电压新纪录，显著优于传统钝化剂（如BD分子）。

3. 卓越稳定性：未封装器件在高温（65°C）和连续光照下分别保持82%和92%以上的初始效率，归因于SPD的疏水性和Pb-S键对钙钛矿结构的稳定作用。

J. Chang, J. Li, M. Shi, Y. Liu, S. Qi, J. Wang, X. Du, S. Deng, X. Fu, Y. Zhao, P. Wang, X. Zhang, Synergistic Passivation for Efficient Inverted Inorganic Perovskite Solar Cells. Adv. Energy Mater. 2025, e03133.

https://doi.org/10.1002/aenm.202503133

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