近日，云南大学材料与能源学院、西南联合研究生院张文华研究员团队在钙钛矿太阳能电池的界面调控与器件性能提升领域取得了重要进展。相关研究成果以“Multifunctional Interfacial Molecular Bridging Strategy Enables Efficient and Stable Inverted Perovskite Solar Cells”为题，发表于国际材料领域著名期刊Advanced Materials （影响因子27.4）。西南联合研究生院的硕士研究生李昕悦为论文第一作者，蔡冰副教授、黎明亮博士后和张文华研究员为共同通讯作者。

反式结构（p-i-n）钙钛矿太阳能电池（PSCs）因其因其工艺兼容性高和商业化前景广阔而备受瞩目，但其性能与稳定性长期受困于钙钛矿/电子传输层界面的缺陷累积、载流子传输受阻及能级失配等关键问题。为攻克这一瓶颈，该团队创新性地引入（二苯甲硫基）乙酸（DSA）分子，首次在钙钛矿与PCBM电子传输层之间构筑多功能分子桥接层，实现三重协同优化：首先，DSA的羧基与钙钛矿层Pb²⁺形成强配位键，其芳环结构与PCBM产生π-π堆叠，显著锚定并稳定界面；其次，分子中的硫醚基和羧基可同步钝化钙钛矿表面未配位Pb²⁺等缺陷，有效抑制非辐射复合；第三，硫醚基的供电子特性诱导界面形成n型能带弯曲，降低功函数，优化能级排列，大幅提升电子抽取效率。经DSA优化后的电池器件，能量转换效率高达26.08%，开路电压损失显著降低至仅53 mV；器件稳定性也得到显著改善，在最大功率点持续工作2000小时后仍能保持96%以上的初始效率。该项工作通过单一分子设计同步实现了界面稳定锚定、缺陷深度钝化以及能级精准调控，揭示了精准调控界面物理化学性质对突破器件性能瓶颈的关键作用。其开创性的多功能分子桥界面工程策略，为解决反式钙钛矿太阳能电池长期存在的界面核心难题提供了新的研究思路，有利于加速高性能、高稳定性钙钛矿太阳能电池的进一步发展。

该研究成果得到了西南联合研究生院云南省科技专项、云南省云岭学者项目、云南省重点研发计划科技专项、中国博士后科学基金的支持，以及云南大学电镜中心和云南大学现代分析测试中心等研究平台的支持。

论文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202508352

来源：材料与能源学院

编辑：张懿淼 责任编辑：李哲