为实现钙钛矿太阳能电池（PSCs）的商业化，必须降低器件生产成本。碳基材料是传统贵金属顶电极的有前景替代品，可提供低成本解决方案。然而，采用碳基顶电极的PSCs性能仍逊于金电极，主要归因于界面设计不理想。
本研究佐治亚理工学院Juan-Pablo Correa-Baena和成均馆大学Seong Sik Shin等人在钙钛矿与空穴传输材料（HTM）渗透的碳纳米管（CNTs）之间引入了无机纳米间隔层（NS）。该NS通过阻止钙钛矿与CNTs直接接触减少非辐射复合，同时促进从钙钛矿到CNTs的高效空穴传输。因此，使用CNT-HTM混合电极的太阳能电池实现了22.6%的光电转换效率（认证效率：22.5%）。该器件在室温下连续运行1200小时后仍保持其效率。此外，在60°C下额外运行500小时后，仍保留超过80%的初始效率。
同时，将该太阳能电池与超级电容器集成的光电容整体效率达到16.9%，与基于GaAs和多结太阳能电池的光电容系统相当。
文章亮点：
- 纳米间隔层优化界面：在钙钛矿与CNT电极之间引入Al₂O₃纳米颗粒间隔层，有效阻止两者直接接触，抑制非辐射复合，同时为HTM提供渗透空间，提升空穴提取效率。
- 高效稳定碳基器件：基于CNT@HTM混合电极的PSCs实现22.6%的转换效率（认证22.5%），并在室温运行1200小时及60°C高温下500小时后仍保持80%以上初始效率，展现出优异的热稳定与操作稳定性。
- 集成光电容系统：以CNT电极为共用电极，构建钙钛矿太阳能电池-超级电容器一体化光电容，整体效率达16.9%，性能媲美GaAs及多结太阳能电池系统，突显碳电极在集成能源器件中的应用潜力。
S. J. Sung, Y. Jung, G. Seo, et al. “ Nanospacer-Supported Carbon Nanotube Hybrid Electrode for Efficient and Stable Car
bon-Based Perovskite Solar Cells.” Adv. Funct. Mater. (2025): e14299. https://doi.org/10.1002/adfm.202514299
索比光伏网 https://news.solarbe.com/202510/27/50011077.html
