武大方国家Nat. Commun.：叠层效率28.47%！氧化钇工程化基底，提升钙钛矿太阳能电池耐久性

主要内容

透明导电氧化物（TCOs）作为钙钛矿太阳能电池（PSCs，perovskite solar cells）的基础材料，长期以来因被认为具有稳定性，其对器件寿命的影响常遭忽视。然而，武汉大学方国家、新加坡国立大学侯毅、意大利技术研究院Annamaria Petrozza以及武汉纺织大学陶晨等人的研究揭示，氟掺杂氧化锡（FTO）在运行应力作用下存在不稳定问题，这进一步加剧了钙钛矿太阳能电池的稳定性难题。

该研究团队引入的这一通用且可规模化实施的界面工程策略，是通过热蒸发并在室温下氧化，在粗糙的FTO表面形成一层共形的氧化钇（Y₂O₃）中间层。该中间层不仅能与FTO形成牢固的界面结合，表现为粘附能增强，还能有效抑制离子扩散，从而稳定基底。因此，研究团队实现了前所未有的运行耐久性，未封装的器件在连续运行1200小时后，性能几乎无衰减。

此外，经氧化钇修饰的FTO适用性广泛，可在多种器件结构中实现高效率，包括n - i - p结构达到26.48%（认证值为26.12%）、p - i - n结构达到26.34%，以及全钙钛矿叠层器件达到28.47%。这些结果凸显了基底工程在钙钛矿太阳能电池（PSCs）中常被忽视的重要性，也表明武汉大学方国家、新加坡国立大学侯毅、意大利技术研究院Annamaria Petrozza和武汉纺织大学陶晨等人提出的策略，是实现耐用、高效钙钛矿光伏技术的可靠且具商业可行性的途径

文献信息

Yttrium oxide engineered substrate enables improved durability for perovskite solar cells

Haibing Wang, Yansong Ge, Wenlong Shao, Xingyu Xiong, Guang Li, Nengxu Li, Xuzhi Hu, Guoyi Chen, Kailian Dong, Wei Ai, Zixi Yu, Zhimiao Zheng, Chen Wang, Fang Yao, Xiaojuan Cao, Songzhan Li, Jianwei Zhao, Weijun Ke, Chen Tao, Yi Hou, Annamaria Petrozza & Guojia Fang

https://www.nature.com/articles/s41467-025-64548-y

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