浙江大学Joule：二维钙钛矿中间层的n型调控实现高效钙钛矿-硅叠层太阳能电池

在倒置钙钛矿太阳能电池中，钙钛矿/C₆₀界面的缺陷和不平衡电荷提取会导致严重的非辐射复合，限制其光电转换效率。尽管二维钙钛矿钝化层可有效抑制表面缺陷，但其固有的量子限域效应和较差的导电性限制了载流子传输和能带对齐。

本文浙江大学杭鹏杰和余学功等人提出了一种在二维钙钛矿中间层中引入n型调控的策略，通过将SbCl₃掺入PEAI基二维钙钛矿中，实现了2D层的n型掺杂，显著提升了电子密度，构建了增强的场效应以优化钙钛矿/C₆₀界面的钝化效果。该掺杂调控重塑了界面能带弯曲，抑制了空穴回流，并降低了界面复合。

这种协同效应实现了高效的载流子提取与极低的接触损失，最终使钙钛矿-硅叠层电池效率超过33%（认证效率32.56%），并显著提升了操作稳定性。

文章亮点

1. 首次实现2D钙钛矿的n型掺杂：通过SbCl₃掺杂PEAI基二维钙钛矿，成功构建n型中间层，提升电子提取能力并优化能带对齐。
2. 叠层效率突破33%：单结宽带隙钙钛矿电池效率达23.20%，钙钛矿-硅叠层电池效率达33.10%（认证32.56%），是目前报道的最高效率之一。
3. 界面稳定性显著提升：n型2D层增强场效应钝化，抑制离子迁移与界面复合，叠层电池在连续光照下T₉₀寿命超过1000小时。

n-type regulation of 2D perovskite interlayers for efficient perovskite-silicon tandem solar cells

Author: Ruilin Li,Daoyong Zhang,Jiyao Wei,Biao Li,Haimeng Xin, Pengjie Hang,Zhengyi Ni,Deren Yang,Xuegong Yu

Publication: Joule

Date: Available online 26 September 2025

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2542435125003228