协同空间电荷分布增强电子亲和势，构筑高效钙钛矿太阳能电池

主要内容

添加剂工程已成为实现高性能钙钛矿太阳能电池（PSCs）的有效策略，在抑制钙钛矿本征缺陷、调控晶粒生长方面发挥着关键作用。针对钙钛矿缺陷钝化与相稳定性提升的核心需求，厦门大学唐卫华、云南大学华雍等人联合开展系统性研究，提出一种多功能多点位钝化添加剂工程策略，采用1,3‑双[4‑(三氟甲氧基)苯基]脲（BFPU）与1,3‑双(4‑氰基苯基)脲（BCPU）两种脲类衍生物，对钙钛矿进行精准钝化调控。

该联合团队设计的两种添加剂分子，均在两个苯环之间含有氨基与羰基官能团，可与钙钛矿中未配位的离子空位、卤离子发生特异性相互作用，有效钝化缺陷位点并优化钙钛矿结晶行为。此外，BFPU的三氟甲氧基端基可与钙钛矿有机阳离子形成稳定配位作用，而BCPU具有强吸电子效应的氰基端基则能与Pb²⁺发生强相互作用，进一步提升钙钛矿相稳定性，有效抑制相分离与器件降解。

BFPU与BCPU的多点位协同配位作用，不仅能显著改善钙钛矿薄膜的电荷传输性能、有效抑制非辐射复合损失，还能诱导形成大晶粒、低缺陷的高质量钙钛矿薄膜，进而全面提升器件的光伏性能与长期运行稳定性。

基于该添加剂工程策略，在0.09cm²器件面积上，BFPU与BCPU修饰的钙钛矿太阳能电池分别实现了25.32%与25.68%的最高光电转换效率（PCE）。值得注意的是，该策略可灵活适配不同带隙钙钛矿体系，将其应用于1.68eV宽带隙单结钙钛矿电池后，基于BFPU与BCPU的最优器件分别获得23.28%与23.43%的光电转换效率，且表现出优异的运行稳定性。

综上，厦门大学唐卫华、云南大学华雍等人联合提出的多点位协同配位添加剂设计，为不同带隙钙钛矿体系提供了一种普适性解决方案，不仅丰富了钙钛矿缺陷钝化的技术路径，更为制备高效、稳定的钙钛矿太阳能电池开辟了新的研究方向，对推动钙钛矿光伏技术的产业化应用具有重要的理论与实践价值。

文献信息

SynergisticSpatialChargeDistributionEnhancingElectronAffinitytoAffordHigh-EfficiencyPerovskiteSolarCells

MinXu,LiangdingZheng,ChenQiu,JunyuLi,LiangGao,XixiYu,YongHua,WeihuaTang

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.74636