在金属卤化物钙钛矿中用无机Cs⁺取代有机阳离子，因其优异的热稳定性和理想的带隙，为发展高性能叠层太阳能电池提供了广阔前景。然而，控制界面电荷传输和钙钛矿薄膜结晶初始化的“埋底界面”常因难以调控而被忽视。
本文陕西师范大学向万春等人提出了一种利用2-(4-氨基丁基)胍硫酸盐（AGS）修饰TiO₂表面的策略来解决这一问题。研究发现，AGS的引入可原位形成PbSO₄点并与钙钛矿前驱体相互作用，从而严格调控无机钙钛矿的结晶过程，实现快速成核并加速相变过程。这带来了更均匀的薄膜、更大的晶粒尺寸以及更少的缺陷。修饰后的埋底界面展现出应变缓解、离子迁移抑制、孔洞减少和更好的接触。结合钙钛矿与TiO₂之间改善的界面能级匹配，修饰后的无机钙钛矿太阳能电池的光电转换效率从19.84%提升至22.22%，电压亏损仅为0.44 V。
此外，在最大功率点跟踪和连续光照800小时后，电池仍保持初始效率的91.5%。
文章亮点：
- AGS修饰实现原位PbSO₄晶核诱导快速成核与相变AGS在TiO₂表面诱导形成PbSO₄纳米点作为异质成核位点，显著加速钙钛矿成核与DMA⁺/Cs⁺阳离子交换过程，提升结晶质量与晶粒尺寸。
- 埋底界面质量全面提升，缺陷与离子迁移大幅抑制修饰后界面孔洞显著减少，接触更紧密，应变降低，离子迁移激活能从93.7 meV提升至147.1 meV，有效抑制非辐射复合。
- 器件效率突破22.22%，电压亏损仅0.44 V，稳定性显著增强最优器件实现22.22%的认证效率，并在MPP连续光照800小时后仍保持91.5%的初始效率，展现出优异的操作稳定性。
B. Wang, N. Li, Z. Wang, et al. “ Implanting Crystal Nuclei at the Buried Interface to Regulate the Growth of Inorganic Perovskite for High-Performance Solar Cells.” Adv. Mater. (2025): e15469.
https://doi.org/10.1002/adma.202515469
索比光伏网 https://news.solarbe.com/202510/09/50009759.html
