在无机空穴传输材料上沉积的钙钛矿薄膜质量长期以来限制了相应器件的性能。
本文成都理工大学陈雨、蒲生彦、成都市产品质量监督检验院Yu Jiang、四川大学吴义辉、彭强等人通过精确调控Co³⁺/Co²⁺比例，成功合成了一种新型铜铁矿型空穴传输材料CuCoO₂，其空穴浓度比其他铜铁矿材料高出三个数量级。由于吉布斯自由能的降低以及CuCoO₂的（110）面八倍间距与甲脒基钙钛矿的（100）面三倍间距之间近乎完美的晶格匹配，促进了钙钛矿薄膜的异相成核与外延生长，形成了半共格界面。因此，获得了具有有序取向、低缺陷密度和释放残余应变的高质量钙钛矿薄膜。基于CuCoO₂的冠军器件实现了26.70%（0.09 cm²）和25.07%（1 cm²）的高功率转换效率。
未封装的器件在长期存储、连续热老化和光浸泡1200小时后，仍分别保持了初始效率的96.7%、90.8%和94.1%。
文章亮点：
- 新型CuCoO₂空穴传输材料：通过调控Co³⁺/Co²⁺比例，实现了空穴浓度比同类材料高三个数量级，具备优异的光电性能与热稳定性。
- 异相成核与外延生长机制：CuCoO₂与钙钛矿之间近乎完美的晶格匹配（19.04 Å vs 19.05 Å）促进了高质量钙钛矿薄膜的形成，显著降低了缺陷密度与残余应变。
- 高效率与高稳定性兼备：器件在小面积（0.09 cm²）和大面积（1 cm²）下分别实现了26.70%和25.07%的PCE，并在未封装条件下表现出优异的长期存储、热稳定与光稳定性。
Y. Peng, Y. Chen, Y. Shen, et al. “ Heterogeneous-Nucleation and Epitaxial-Growth of Perovskite Enabled by Delafossite-Type Hole Transport Materials for High-Performance Solar Cells.” Adv. Funct. Mater. (2025): e21121.
https://doi.org/10.1002/adfm.202521121
