北京
上海科技大学宁志军等人研究指出，构筑兼具优异表面钝化与载流子输运能力的高质量界面，是提升太阳能电池器件性能的核心关键。低维钙钛矿结构能够有效抑制界面缺陷、改善环境稳定性，现已成为表面钝化领域的主流研究方向。然而，用于构筑低维结构的端基分子虽钝化效果突出，若能级匹配不合理，极易形成电荷输运势垒，制约器件性能提升。
为此，宁志军团队选取色胺分子作为端基阳离子，构建低维钝化结构，对钙钛矿太阳能电池埋底界面进行改性优化。该分子芳香杂环结构中含有的氮原子，可有效抬升最高占据分子轨道（HOMO）能级，使其与钙钛矿主体骨架形成良好能级匹配，显著增强分子轨道耦合作用，成功化解了传统二维结构在空穴抽取界面处，缺陷钝化与高效电荷输运难以兼顾的固有矛盾。
该低维体系可同步实现优异的表面钝化效果与界面载流子高效输运，通过抑制非辐射复合、优化埋底界面载流子输运特性，有效同步提升单结钙钛矿电池与钙钛矿 / 硅叠层电池的开路电压（Voc）与短路电流密度。测试结果表明：带隙 1.68 eV 的单结宽带隙钙钛矿太阳能电池，开路电压高达 1.266 V，光电转换效率可达 23.53%，器件工作稳定性也得到显著改善。
依托宽带隙钙钛矿光电压的显著提升，研究团队进一步制备出钙钛矿 / 硅叠层太阳能电池，其最高光电转换效率达 33.22%（第三方认证效率 32.88%），开路电压高达 1.987 V。同时，界面快速的载流子输运行为可有效抑制卤化物相偏析，进一步强化器件的服役稳定性。
上海科技大学宁志军等人的研究表明，采用低维结构中轨道耦合型端基分子开展界面钝化，为高性能钙钛矿基光电器件的优化升级提供了可靠的研究思路与可行的技术路径。
文献信息
TryptamineTerminatedLow-DimensionalInterfacesEnabledHighPerformancePerovskite/SiliconTandemSolarCells
HaoLiang,WenjingWang,XianyuanJiang,XinWen,HangYu,YeDing,MingyuMa,WenzhuoLi,GaoqiLiu,HaoboWu,ZihaoZang,WeiZhou,YunlongLiu,RuiqiXu,ChenglongGe,WeixuanLiu,ZhiyiYao,HaitaoLang,WenjiaZhou,XunzhongWang,ZhijunNing
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202523069
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