锡基钙钛矿太阳能电池（TPSCs）因其环境友好和较高的理论效率而备受关注。然而，其实际效率仍远低于铅基器件，主要归因于薄膜质量不理想和界面能级不匹配。在倒置结构中，传统的空穴传输材料PEDOT:PSS与钙钛矿之间的能级对齐不理想，导致载流子积累与复合。
本研究苏州大学娄艳辉和王照奎等人设计并合成了一种带有末端甲基硫基的咔唑基膦酸自组装单层，将其引入PEDOT:PSS下方构建复合空穴传输层结构。该结构通过甲基硫基连接确保紧密的界面接触并优化能级对齐，有效抑制复合损失，促进更高效的空穴提取。最终，优化后的器件实现了15.11%的优异光电转换效率，并在多种条件下表现出卓越的操作稳定性。本工作为界面费米能级剪裁提供了新思路，为高性能TPSCs的发展铺平了道路。
研究亮点：
- 创新材料设计： 设计合成带有甲基硫基的咔唑基膦酸自组装单层（MeS-4DDCz），通过其与PEDOT:PSS之间的偶极-偶极相互作用，实现紧密界面接触与能级优化。
- 复合空穴传输层结构： 构建SAM/PEDOT:PSS复合空穴传输层，显著提升能级对齐、界面兼容性与载流子提取效率。
- 高效稳定兼得： 器件在实现15.11%高效率的同时，表现出优异的操作稳定性，未封装器件在持续光照下T90达399小时，湿度与热稳定性也显著提升。
Pioneering Interface Configuration with Fermi-Level Tailoring for Tin Perovskite Photovoltaics
Yu-Tong Yang, Chun-Hui Su, Kai Jin, Prof. Yan-Hui Lou, Xiao-Yu Rong, Chun-Hao Chen, Jing Chen, Xin Chen, Kai-Li Wang, Yu Xia, Lei Huang, Prof. Jian Fan, Prof. Zhao-Kui Wang
First published: 30 November 2025
https://doi.org/10.1002/ange.202515860
索比光伏网 https://news.solarbe.com/202512/02/50013769.html
