陈江照&陈聪Nat. Commun.：通过双侧键合强度平衡策略稳定埋底界面，以实现高效钙钛矿光伏器件

主要内容

在p-i-n型反式钙钛矿太阳能电池（PSCs）里，NiOx/钙钛矿界面存在着诸多棘手问题，像陷阱辅助的非辐射复合、化学反应以及粘附性弱等，这些问题严重制约着电池的性能与稳定性。为攻克这些难题，河北工业大学陈聪教授、昆明理工大学陈江照教授、深圳市捷佳伟创新能源装备股份有限公司以及澳门科技大学唐建新教授携手合作，带领团队开启了深入研究之旅。

通常情况下，设计自组装分子是解决上述问题的常见思路。然而，此前自组装分子与NiOx和钙钛矿之间的双侧键合强度难以达到理想状态，这无疑给高效稳定PSCs的实现设置了障碍。

在此背景下，该联合团队另辟蹊径，提出了一种双侧键合强度平衡策略。具体而言，就是通过功能基团和空间构型工程，来稳定反式PSCs中的埋底界面。

在研究过程中，团队选用了咖啡酸（CSA）、硫代苹果酸（TSA）和1-（苯并噻唑-2-基硫代）丁二酸（BTSA）来调控NiOx/钙钛矿界面。以BTSA为例，它凭借苯并噻唑中的S原子、π环和N原子，紧紧吸附在NiOx表面，让苯并噻唑环与NiOx表面保持平行。这种独特的结构，十分有利于钝化双侧缺陷，同时改善空穴传输。

这一策略成效斐然，成功实现了有效的界面缺陷钝化、抑制了界面化学反应，还改善了NiOx薄膜的电学性能。凭借这些优势，带隙为1.53 eV的PSCs及大面积组件（764 cm²）分别取得了26.98%（认证值为26.65%）和21.98%的光电转换效率（PCE）。值得一提的是，经BTSA修饰后的反式1.53 eV钙钛矿太阳能电池，斩获了高达26.98%（认证值为26.65%）的**光电转换效率（PCE），这一数据创下了采用真空闪蒸法制造的器件中报道的最高PCE值。并且，在连续**功率点（MPP）跟踪2000小时后，经BTSA调控的器件仍能保留初始PCE值的93.4%。此外，研究团队在孔径面积为764 cm²的大面积钙钛矿太阳能电池组件上也实现了21.98%的**效率。

本研究通过合理设计自组装分子，为增强埋底界面稳定性提供了一条行之有效的途径，也为钙钛矿光伏技术的商业化发展铺平了道路。

文献信息

Stabilizing buried interface by bilateral bond strength equilibrium strategy toward efficient perovskite photovoltaics

Jike Ding, Yunxiao Liao, Hao Liu, Yong Ding, Quanxing Ma, Mengjia Li, Zuoling Zhang, Jiajia Zhang, Jian-Xin Tang, Jiang Sheng, Jiangzhao Chen & Cong Chen

https://www.nature.com/articles/s41467-025-63389-z

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