AFM：高效寬帶隙與疊層鈣鈦礦太陽能電池的異質界面接觸優化

鈣鈦礦基疊層太陽能電池是下一代光伏技術的關鍵。作為核心組成部分，載流子傳輸層（CTL）在單結與疊層鈣鈦礦電池中均面臨界面接觸不良和載流子傳輸效率低等問題。

本研究香港理工大學楊光、華中科技大學傅華華、武漢大柯維俊和方國家等人提出在C60與原子層沉積（ALD）SnOx層之間插入2,4,6-三[3-（二苯基磷酰基）苯基]-1,3,5-三嗪（PO-T2T）中間層的策略，并證明其具有多重功能優勢：1）PO-T2T中間層通過構建更均勻的表面電勢和有利的能帶對齊，重塑埋底界面，抑制界面能量無序，增強電子提取驅動力，促進載流子傳輸；2）PO-T2T為ALD SnOx的均勻沉積提供成核位點，抑制界面非輻射復合，從而改善異質界面接觸并提升器件穩定性。

基于此策略，成功制備出高效率且穩定性增強的鈣鈦礦器件：單結寬帶隙（1.78 eV）鈣鈦礦電池效率達21.1%，全鈣鈦礦疊層器件效率分別為雙端28.5%、四端29.3%。該研究為推進鈣鈦礦疊層技術中的界面設計提供了一條有前景的策略。

研究亮點：

1. 創新界面夾層設計：首次在C60與ALD?SnOx間引入PO?T2T超薄中間層，實現表面電勢均勻化與能帶對齊優化，顯著提升電子提取驅動力。

2. 多重功能協同：PO?T2T兼具分子橋接與缺陷鈍化功能，不僅改善C60與SnOx的界面接觸、促進SnOx均勻成核，還降低界面非輻射復合，大幅提升器件效率與穩定性。

3. 高效率疊層器件突破：基于該策略，寬帶隙單結電池效率達21.1%，全鈣鈦礦雙端與四端疊層電池效率分別突破28.5%與29.3%，處于領域領先水平。

H. Cui, G. Li, S. Zhou, et al. “ Improved Heterointerface Contact for Wide-Bandgap and Tandem Perovskite Solar Cells.” Adv. Funct. Mater. (2025): e22926.

https://doi.org/10.1002/adfm.202522926

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