EES：26.7%效率+97%稳定性：PMEAI分子“一石三鸟”破解钙钛矿界面难题

倒置钙钛矿太阳能电池在钙钛矿/C₆₀界面处存在严重的非辐射复合和载流子传输效率低下的问题。传统的钝化层通常能提升开路电压，却往往牺牲短路电流密度和填充因子。

为解决这一问题，本研究晶澳太阳能ang Sun 与Haipeng Yin、华中科技大学李欣和肖波等人设计了一种多功能有机铵盐分子PMEAI，将其引入钙钛矿与C₆₀界面。该分子水平排列在钙钛矿表面，不仅有效钝化Pb和I空位缺陷，还诱导界面内建电场方向反转，显著降低复合损失。更重要的是，其低空间位阻特性促进了载流子传输。基于PMEAI的器件实现了26.7%的能量转换效率（认证效率25.84%），并在1 cm²大面积器件中达到24.5%。该策略也适用于宽带隙钙钛矿器件，效率达23.0%。

此外，电场方向反转有效抑制了Ag⁺离子从电极向钙钛矿层的迁移，显著提升了器件稳定性：在ISOS-L-2条件下1500小时后仍保持97%初始效率，在ISOS-D-1条件下1344小时后几乎无衰减。

研究亮点：

1. 水平取向双铵分子设计：PMEAI分子以平行方式吸附于钙钛矿表面，实现双位点钝化Pb/I空位，同时极大降低空间位阻，提升载流子提取效率。

2. 电场方向反转增强提取：PMEAI诱导界面电场从C₆₀指向钙钛矿，显著加速电子提取并抑制复合，突破传统钝化层对电流与填充因子的限制。

3. 高效与高稳兼备：器件效率达26.7%，认证25.84%，兼具优异热稳定性与抗离子迁移能力，推动倒置钙钛矿电池向商业化迈进。

Interface Molecular Orientation Engineering Induced Field Reversal for Efficient Inverted Perovskite Solar Cells

S. Yan, B. Zhang, W. Zhang, K. Chen, Z. He, Y. Sun, H. Yin, Z. Ouyang, X. Li and B. Xiao, Energy Environ. Sci., 2025, Accepted Manuscript , DOI: 10.1039/D5EE02667A

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/ee/d5ee02667a

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