埋入界面的靶向治疗提高了钙钛矿太阳能电池的效率

钙钛矿太阳能电池(PSC)因其高性能、低成本和易于大规模柔性器件制造等优点，在光伏市场上前景广阔。

二氧化锡(SnO2)由于其高透光率和电子迁移率、合适的能级、在紫外照射下良好的稳定性以及可以在低温下加工而成为nip型PSC的常用电子传输材料。钙钛矿/SnO2的埋入界面对于实现高效率和稳定性起着至关重要的作用。然而，非暴露的埋入界面的研究和操作具有挑战性。

中国科学院上海高等研究院季晓飞博士领导的研究人员与南方科技大学和香港城市大学的合作者报告了一种简便有效的精确调节策略通过在胶体SnO2基电子传输层中掺入甲脒草酸盐(FOA)来实现埋入界面。研究结果发表在7月17日的《AdvancedMaterials》上。

他们发现甲脒(FA+)和草酸根离子在SnO2层中均呈现纵向梯度分布，并且大部分聚集在SnO2/钙钛矿埋入界面处。改性的SnO2表现出更高的费米能级，这导致钙钛矿和SnO2-FOA之间更好的能级对准，并有助于避免界面处的载流子积累并提高开路电压。

此外，FOA可以调节上层钙钛矿薄膜的晶体生长，从而获得具有最小化晶界和优异界面接触的高质量钙钛矿薄膜。

FA+阳离子和草酸根阴离子可以同时抑制SnO2表面上的氧空位和锡间隙缺陷以及钙钛矿埋入界面处的FA+/Pb2+相关缺陷，从而有助于实现目标缺陷钝化。最终，经过FOA改进的埋入式界面将功率转换效率提高到了创纪录的25.05%，同时增强了相应器件在光、热和潮湿条件下的稳定性。

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