在钙钛矿太阳能电池(PSCs)中，通过界面修饰来缓解载流子传输障碍并抑制非辐射复合，对提升电池效率和稳定性至关重要。
本研究华侨大学吴季怀、南方科技大学郭旭岗和岭南师范学院李清华等人合成了两种小偶极功能化分子——1,4-二(噻吩-2-基)苯(Ph-T)和1,4-二(噻唑-2-基)苯(Ph-Tz)，通过路易斯酸碱相互作用将其锚定在钙钛矿表面，显著改善了晶界质量并减少了非辐射复合。这些双钝化位点的分子通过梯度能级排列优化界面，促进了载流子提取和传输。最终，优化的n-i-p型PSCs实现了25.85%的冠军功率转换效率(PCE)，并在模拟1太阳光照下运行1200小时后仍保持高稳定性。
此外，1 cm²的大面积器件也表现出24.79%的PCE。本研究为偶极分子在缺陷钝化中的作用提供了新见解，为高性能钙钛矿光电器件的界面工程策略奠定了基础。
文章亮点
双位点协同钝化：Ph-Tz分子通过噻唑环的S和N原子与钙钛矿表面的Pb²⁺缺陷形成双重配位，显著降低深能级缺陷态，抑制非辐射复合，提升器件效率至25.85%。
界面能级梯度优化：分子偶极层诱导表面功函数提升，形成向上能带弯曲，加速空穴提取，同时减少界面能量损失，开路电压(VOC)达1.178 V。
长效稳定性突破：Ph-Tz钝化的器件在湿热环境(30–40% RH)下1000小时后保留90.7%初始效率，连续光照1200小时无显著衰减，为商业化应用提供可能。
Tailoring Dual-Site Defect Passivation Molecules to Minimize Buried Interface Energy Loss for Highly Efficient and Stable Perovskite Solar CellsDeng Wang, Yongchun Li, Wenjing Li, Weichun Pan, Xuping Liu, Prof. Jihuai Wu, Prof. Xugang Guo, Prof. Qinghua LiFirst published: 10 August 2025
https://doi.org/10.1002/ange.202509529
