Michael Grätzel和Nam-Gyu Park强强联合AFM：双界面钝化增强钙钛矿太阳能电池的稳定性和柔韧性

在钙钛矿与电荷传输层之间的界面工程对提升器件运行稳定性至关重要。在具有HTL/钙钛矿/ETL/HBL核心结构的倒置钙钛矿太阳能电池中，基于PCBM的电子传输层界面因其分子几何形状存在较多缺陷，导致界面附着力不足。

本研究瑞士洛桑联邦理工学院Michael Grätzel和韩国成均馆大学Nam-Gyu Park等人引入钙钛矿/PCBM与PCBM/HBL双界面钝化策略，以增强界面附着力并钝化界面缺陷。用于双界面工程的材料需具备不同官能团：在钙钛矿/PCBM界面使用氨基甲酸酯类氯化胆碱，可获得更致密的PCBM层；而在PCBM/HBL界面使用γ-丁内酰胆碱盐酸盐，可有效钝化界面、减少电荷积累并提升电子传输。双界面钝化显著降低了连续光照和机械应力引起的器件退化。

最终，目标器件在1个太阳光照射下最大功率点跟踪500小时后仍保持超过80%的初始性能，在5 mm弯曲半径下经过10,000次弯曲循环后仍保持95%以上初始效率，其光稳定性和弯曲稳定性均比未钝化对照器件提升超过7倍。

研究亮点：

1. 双界面协同钝化策略：针对钙钛矿/PCBM和PCBM/HBL两个关键界面，分别选用具有氨基甲酸酯基和羧基的有机分子进行钝化，实现界面附着力与能级匹配的双重优化，显著提升器件性能与稳定性。
2. 光稳定与机械柔韧性同步增强：双界面钝化后的器件在持续光照500小时后保持＞80%效率，在5 mm弯曲半径下经历万次弯曲仍保持＞95%效率，展现了优异的耐光衰与耐弯折能力，适用于柔性光伏应用。
3. 机理明确、普适性强：通过FTIR、XPS、AFM等手段阐明界面分子相互作用机制，证明该策略对不同钙钛矿成分（如FA-Cs体系）同样有效，最高效率突破25%，具备良好的工艺兼容性与拓展性。

Y.-W. Choi, S. Liu, J. Jeong, et al. “ Enhanced Stability and Bendability of Perovskite Solar Cells by Dual Interlayer Passivation.” Adv. Funct. Mater. (2025): e16536.

https://doi.org/10.1002/adfm.202516536