9月3日消息,《自然·材料》(Nature Materials)当日刊发一项钙钛矿太阳能电池界面调控新研究,作者包括Yalan Zhang、Zheng Liang及钙钛矿领域知名学者Nam-Gyu Park等。

钙钛矿太阳能电池中,电子或空穴选择性界面的调控传统上依赖外在化学掺杂(extrinsic chemical doping),但掺杂剂可能引入稳定性与均匀性问题。该研究提出一种结构驱动的策略:通过有机阳离子诱导碘化铅八面体连接方式(octahedral connectivity)的重构来调制载流子选择性电子特性。研究选用两种仅相差一个杂原子的咪唑啉类阳离子,即可系统改变界面八面体拓扑构型。

结果显示,这一免掺杂策略能够有效调控载流子选择性界面,在不引入外在掺杂剂的前提下实现高效且稳定的钙钛矿太阳能电池器件。

方法论意义在于把界面工程从"加什么料"转向"怎么折叠结构":八面体连接构型作为新的设计变量,与组分工程、钝化策略正交,为叠层电池中埋底界面的能级对齐提供了不依赖掺杂剂的新工具。研究由成均馆大学Nam-Gyu Park(钙钛矿太阳能电池开创者之一)团队参与,属于该领域从效率纪录攻坚转向稳定性与可制造性攻坚阶段的代表性工作。 (来源:Nature Materials)