摘要：香港科技大学（HKUST）和香港理工大学（PolyU）的协同研究团队开发出一种创新的层压界面微结构，可提高倒置型钙钛矿太阳能电池的稳定性和光电转换效率。

研究人员利用创新的三层界面来提高稳定性和转换效率

上图：层压结构钙钛矿界面的合成方法示意图以及其结构的透射电子显微镜图像。

香港科技大学（HKUST）和香港理工大学（PolyU）的协同研究团队开发出一种创新的层压界面微结构，可提高倒置型钙钛矿太阳能电池的稳定性和光电转换效率。

该团队的研究成果发表在Nature Synthesis上，论文标题为“Synthesis of a Lattice-Resolved Laminate-Structured Perovskite Heterointerface”。

钙钛矿太阳能电池的基本结构分为两种：标准型和倒置型。倒置结构具有更好的应用前景，因为与标准结构相比，倒置结构每层中使用的电子材料更加稳定。

然而，倒置型器件中仍然存在与界面科学相关的挑战，尤其是富勒烯电子传输层与钙钛矿表面之间的界面缺陷积累。这种缺陷积累会严重影响器件的性能和稳定性。

香港科技大学化学及生物工程学系副教授、能源研究所副所长周圆圆和香港理工大学应用物理学系蔡嵩骅团队表明，在钙钛矿薄膜表面均匀地形成“分子钝化层—富勒烯衍生层—二维钙钛矿层”——一种三层的层压结构，可以有效降低界面缺陷的密度，并改善能级排列。

这一进展大大提高了钙钛矿太阳能电池的光电转换效率，并增强了界面在湿热和长时间光照条件下的耐用性。

研究人员报告称，转换效率高达25.97%，而且在国际有机光伏稳定性峰会制定的标准化协议下，器件稳定性得到增强，在湿热测试（85°C，85%相对湿度）和一个太阳光照下的最大功率点跟踪中，T90寿命（保持90%效率的时间）均超过1000小时。

这项研究的共同第一作者、香港科技大学化学及生物工程学系博士后郭鹏飞表示：“我们将复合材料的概念引入光电器件的界面设计中，使这种新界面中每一层的协同效应都达到传统界面工程无法实现的效果。”

该研究的主要通讯作者周圆圆补充道：“钙钛矿是一种软晶格材料。我们可以在这类材料中创造出传统材料难以实现的微结构特征。我们的目标是在纳米甚至原子尺度上理解这些微结构的形成和机理，在此基础上推动器件创新。”

来源：雅时化合物半导体

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来源：CSC化合物半导体