宽带隙甲脒铅溴（FAPbBr₃）钙钛矿太阳能电池在单结吸收体实现无辅助光驱动水分解方面具有潜力。为满足所需的热力学电压与过电位，必须抑制钙钛矿电池中的非辐射复合。
本研究荷兰埃因霍芬理工大学René A. J. Janssen等人采用双重钝化策略：甲脒硫氰酸盐（FASCN）用于体相钝化，1,3-丙二铵碘（PDAI₂）用于表面钝化。FASCN促进钙钛矿晶粒长大，PDAI₂减少表面缺陷，共同抑制非辐射复合并提升电荷提取效率。进一步通过三元富勒烯混合物（PCBM、CMC、ICBA，重量比1:1:1）优化电子传输层，改善能级对齐并降低界面能量损失，使小面积器件的开路电压从1.41 V提升至1.60 V，能量转换效率达9.4%。将器件放大至1.0 cm²后，集成于光伏-电化学系统中，以铂为析氢催化剂、二氧化钌为析氧催化剂，实现连续光驱动水分解。
该系统太阳能-氢能转换效率达6.5%，是目前报道的单吸收体PV-EC系统中最高值。
研究亮点：
- 双重钝化协同增效：体相添加FASCN促进晶粒生长，表面处理PDAI₂钝化界面缺陷，显著抑制非辐射复合，开路电压提升至1.53 V。
- 三元富勒烯ETL优化：PCBM、CMC、ICBA按1:1:1混合作为电子传输层，兼具高电子亲和力、良好能级对齐与界面隔离效应，实现效率9.4%与高电压1.60 V。
- 单吸收体水分解效率创纪录：将优化后的1.0 cm²器件集成于PV-EC系统，实现6.5%的太阳能-氢能转换效率，为目前单吸收体光解水系统最高值。
L. Bellini, D. Grosfeld, B. Branco, et al. “ Reducing Open-Circuit Voltage Losses in Wide-Bandgap FAPbBr3 Perovskite Solar Cells for Continuous Unassisted Light-Driven Water Splitting.” Advanced Functional Materials (2025): e17729.
https://doi.org/10.1002/adfm.202517729
索比光伏网 https://news.solarbe.com/202512/23/50015303.html
