【引言】

钙钛矿太阳电池(PSCs)在常规(n-i-p) PSCs中已达到功率转换效率(PCEs)>25%，而倒置(p-i-n)PSCs的PCEs仅介于22%至23%之间。这种劣化性能的根源尚不清楚，但异质结接触的不同可能是其根本原因。非辐射复合发生在与载流子传输层的接触处，因此限制PSC性能的是接触异质结，而不是钙钛矿或传输层本身。在规则的PSCs中，介孔支架中的钙钛矿在性质上倾向于比体相钙钛矿更多的n型，这诱导了额外的场通过这个接触界面的能带弯曲来促进电子的提取。在倒置PSC中，与n型电子传输层直接接触的钙钛矿薄膜的p型性质会提高转换效率。因此，在倒置PSC中，有必要控制钙钛矿界面处的半导体性质。

今日，华东师范大学方俊锋课题组，通过富铅Pb钙钛矿薄膜的表面硫化，构建了用于倒置结构太阳能电池的稳定钙钛矿异质结。利用六甲基二硅硫烷硫化富铅层，形成的铅-硫键可上移钙钛矿层界面费米能级，产生诱导了额外背电场，增强电子提取。倒置结构钙钛矿太阳能电池功率转换效率>24%，具有1.19 V的高开路电压，对应于0.36 V的低电压损失。强铅-硫键可以稳定钙钛矿异质结，并加强具有相似晶格的底层钙钛矿结构。表面硫化器件在85°C下老化2200小时后，或在55°±5°C下以最大功率点连续光照1000小时后，保持初始功率转换效率PCE的90%以上。相关论文以题为“Constructing heterojunctions by surface sulfidation for efficient inverted perovskite solar cells”发表在Science上。

【图文导读】

图1. 表面硫化处理(SST)和钙钛矿形态

图2. 钙钛矿薄膜的光电性能

图3. PSCs的光伏性能

图4. 钙钛矿异质结的稳定性

文献链接：“Constructing heterojunctions by surface sulfidation for efficient inverted perovskite solar cells.” Science. DOI: 10.1126/science.abl5676