新型钙钛矿太阳能电池：用特殊涂层提升效率

窄带隙（NBG）子电池中空穴传输层（HTL）与钙钛矿界面处的非辐射复合损耗（即电荷载流子复合时不发光而损失能量），限制了全钙钛矿叠层太阳能电池的功率转换效率（PCE）1,2。对于铅锡（Pb-Sn）基窄带隙钙钛矿太阳能电池，减少其掩埋界面（层间非表面的接触界面）的电荷复合尤为困难，因为传统的长链胺基钝化方法常会导致载流子传输损耗，进而降低填充因子（FF，反映电池输出功率与理论值的比例）和短路电流密度（Jsc，无电流输出时的电流强度）3–5。

为此，研究团队开发了一种偶极钝化策略。该策略能降低混合铅锡钙钛矿掩埋界面的陷阱密度（捕获电荷载流子的缺陷数量），同时精确调整空穴传输层与钙钛矿界面的能级排列（使电荷传输更顺畅）。这种偶极诱导的钝化增强了欧姆接触（低电阻接触，确保电荷高效传输），促进空穴（正电荷）高效注入空穴传输层，并将电子（负电荷）排斥在界面之外，减少复合。

该方法将载流子扩散长度（电荷载流子在复合前可移动的距离）延长至6.2 μm，显著提升了铅锡钙钛矿太阳能电池性能：功率转换效率达24.9%，开路电压（Voc，无电流时的电压）0.911 V，短路电流密度33.1 mA cm⁻²（每平方厘米电流），填充因子高达82.6%。此外，偶极钝化还有效缓解了叠层器件互连层（连接两个子电池的中间层）导致的窄带隙子电池接触损耗，使全钙钛矿叠层太阳能电池的功率转换效率达到30.6%（认证稳定值30.1%）。