永利集团3044官网欢迎您物理与光电工程学院梁广兴研究员课题组联合华中科技大学教授陈炜在能源与材料科学领域顶级期刊Energy & Environmental Science （中科院大类一区TOP期刊，影响因子32.4）上发表了题为“Interfacial band bending and suppressing deep level defects via Eu-MOF-mediated cathode buffer layer in an MA-free inverted perovskite solar cell with high fill factor”的研究论文。梁广兴、陈炜和陈烁为通讯作者，陈烁研究员指导的博士后Tahir Imran为第一作者，永利集团3044官网欢迎您为第一通讯单位。
钙钛矿太阳能电池凭借器件效率优异、成本效益高、制备工艺扩展性强等优势，成为光伏电池研究领域的热点。目前，其单节电池效率已达到26.5%，但是，界面能带非理想弯曲及深能级的表界面缺陷严重影响电池效率和稳定性。本工作中，研究者首先在FACsPbI3基钙钛矿中引入硫氰酸铅(Pb(SCN)2)作为添加剂，增强晶粒尺寸、钝化晶界缺陷、提升载流子迁移率。其次，引入Al2O3纳米颗粒作为Me-4PACz空穴传输层的界面修饰剂，增强表面润湿性以促进高质量钙钛矿薄膜的生长，同时提升器件的环境稳定性。最后，创新性设计Eu-MOF修饰阴极缓冲层，能够部分渗入PCBM中，从而优化界面能带排列。该修饰的阴极缓冲层能同时钝化缺陷、增强电子传输、阻隔空穴反流。基于此，该倒置钙钛矿太阳能电池的效率提升至25.11%，电流密度和填充因子分别达到25.85 mA/cm2和85.11%。在65 °C 的环境空气中，相当于1个太阳光照的白光LED下老化1000小时后，最优器件仍可保持其初始效率的94%。本研究揭示的界面工程可为高效高稳定钙钛矿太阳能电池的研制提供一定的指导作用。
文章链接：https://doi.org/10.1039/D4EE02894E
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