锡基钙钛矿太阳能电池已成为一种有前途的无毒环保的铅基器件替代品,其反式结构的认证功率转换效率现已超过16%。尽管理想的带隙支持理论效率超过33%,但锡基钙钛矿太阳能电池的性能和稳定性仍然落后,部分原因是空穴传输层不够理想以及较差的埋底界面阻碍了空穴的提取。鉴于此,2025年10月15日复旦大学梁佳&南京理工大学徐勃&上海交通大学戚亚冰于Nature刊发具有均匀埋底界面的锡基钙钛矿太阳能电池的研究成果,报道了在埋底界面处引入(E)-(2-(4',5'-双(4-(双(4-甲氧基苯基)氨基)苯基)-[2,2'-联噻吩]-5-基)-1-氰基乙烯基)膦酸,并使用分子膜优化反式锡基钙钛矿太阳能电池中的空穴传输层。该分子膜形成能级排列匹配良好的均质界面层,显著增强了空穴提取。此外,该方法还构建了一个超润湿底层,可引导均匀、高质量的锡基钙钛矿薄膜的生长,从而降低缺陷密度并最大程度地减少非辐射复合损耗。所得的反式小面积锡基钙钛矿太阳能电池表现出创纪录的17.89%的效率(反向扫描模式下经验证为17.71%)。此外,封装后的器件在常温常压下存放1344小时后仍能保持初始效率的95%以上,在单个太阳光照下连续运行1550小时后仍能保持94%以上的效率。值得注意的是,实现了1 cm² 锡基钙钛矿太阳能电池14.40%的效率,彰显了该策略的可扩展性。
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