钙钛矿太阳能电池（PSCs）在十余年内实现了超过27%的认证效率，成为光伏领域的研究热点。然而，钙钛矿太阳能电池界面缺陷会导致光生载流子复合损失，严重影响了器件的效率和稳定性。因此，开发高效的界面缺陷钝化策略对制备高效稳定的PSCs至关重要。近期，银河集团官网“能量转换材料与器件”科研团队在PSCs界面工程领域取得了系列研究进展。

成果一：

武明星教授课题组提出了一种有机小分子膦酸（AMPA）作为SnO2溶胶添加剂有效修饰SnO2电子传输层、钙钛矿层以及SnO2/钙钛矿界面协同策略。研究结果表明SnO2内部的AMPA通过与SnO2相互作用，降低了氧空位缺陷并提高SnO2的结晶度和载流子传输能力，有效抑制了SnO2电子传输层的载流子复合。此外，AMPA修饰有效提升了SnO2导带（CB）位置，优化了电子传输能和钙钛矿层的能级匹配性，提高了SnO2/钙钛矿界面载流子抽取效率。再者，SnO2表面的AMPA能有诱导钙钛矿结晶为大颗粒，有效降低了钙钛矿晶界缺陷同时提高了其疏水性。AMPA优化后电池效率提升至24.22%，研究成果为开发简单、高效、普适的多功能钝化材料提供了一条可行的途径。研究成果以“Aminomethyl Phosphonic Acid as Highly Effective Multifunctional Additive for Modification of Electron Transport Layer and Perovskite in Photovoltaic Solar Cells”为题，发表在化学类顶级期刊Angewandte Chemie International Edition，硕士研究生高玉婕为第一作者，武明星教授为通讯作者。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202424479

成果二：

刘博教授课题组提出对称双锚定分子设计策略，对称引入氰甲基膦酸基团开发了一种新型有机小分子钝化剂，实现了钙钛矿太阳能电池埋底界面双重缺陷钝化，优化了埋底界面能级匹配性，并作为分子桥释放了埋底界面残余应力。基于此偶极分子，钙钛矿太阳能电池的冠军效率达到24.77%，未封装器件在35 ± 5%湿度环境下运行1000小时后仍保持90%以上的效率。该工作提出用于埋底界面的偶极分子桥的分子结构设计新策略，为高效稳定钙钛矿太阳能电池的界面工程提供了新的解决方案。研究成果以“Suppressing Nonradiative Recombination at the Buried Interface for Highly Efficient n-i-p Perovskite Solar Cells with a Multifunctional Dipolar Molecular Bridge”为题发表在材料类权威期刊《Advanced Functional Materials》。硕士研究生孟灿为论文第一作者，刘博教授为通讯作者。

论文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202418611

成果三：

赵晋津教授课题组联合武明星教授课题组提出了一种利用手性分子钝化钙钛矿界面缺陷的策略。该研究利用手性分子R-、S-甲基苄基氯化铵盐（MBACl）钝化钙钛矿界面缺陷。其中，S-MBACl展现出较强的螯合能力与钝化效果，促进载流子传输分离，使电池效率达24.07%。器件在N2中储存2400小时后仍保持89%初始效率，稳定性能优异。该工作揭示了手性分子调控钙钛矿缺陷的作用，为开发高效手性钝化剂及优化钙钛矿太阳能电池性能提供了新思路。该成果以研究成果以“Constructing High-Performance Inverted Perovskite Solar Cells Using Chiral Organic Molecules”为题，发表在综合类权威期刊《Advanced Science》，硕士研究生尚子璇为第一作者，博士研究生韩金宝为共同第一作者，赵晋津教授和武明星教授为共同通讯作者。

论文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202417550

上述研究工作依托河北省无机纳米材料重点实验室、河北省能量转换材料与器件技术创新中心以及薄膜太阳能电池材料与器件河北省工程研究中心等平台，得到了国家自然科学基金、河北省杰出人才（原高端人才）、燕赵青年科学家、中央引导地方科技发展资金、河北省自然科学基金等项目的资助。