一石三鸟：双接口设计及批量共钝化技术使得CsPbI3太阳能电池的转换效率超过21%，开路电压（VOC）达到1.27伏特

无机钙钛矿太阳能电池（IPSCs）因优异稳定性和潜在应用备受关注，但其效率受界面缺陷和晶格应力影响。研究团队开发零维超分子复合物（ETP）2SbCl5，通过ETP+离子界面钝化缺陷，Sb3+和Cl?离子在退火时进入体材料缓解应力，Cl?在表面钝化阳离子缺陷。改性IPSCs实现21.71%效率、1.27V开路电压，500小时效率衰减仅2.6%。

　　

摘要

近年来，无机钙钛矿太阳能电池（IPSCs）因其优异的光学和热稳定性以及在串联太阳能电池中的潜在应用而受到了广泛的研究关注。然而，IPSCs的功率转换效率（PCE）和稳定性常常受到残余晶格应力以及界面和材料内部的众多缺陷的影响，这些因素会导致光生载流子的严重非辐射复合。为了解决这些问题，我们开发了一种零维超分子复合物（ETP）₂SbCl₅，它既可作为双重界面修饰剂，也可作为体相修饰剂来调控无机CsPbI₃钙钛矿薄膜的生长。该修饰剂具有独特的空间分布：ETP⁺阳离子优先锚定在埋藏的界面处，钝化TiO₂和钙钛矿表面的缺陷；而Sb³⁺和Cl^?离子在退火过程中扩散进入钙钛矿体相，有效缓解了残余晶格应力。此外，Cl^?阴离子在CsPbI₃薄膜的上表面积累，进一步钝化阳离子缺陷。因此，经过（ETP）₂SbCl₅修饰的CsPbI₃ IPSC获得了高质量活性层，缺陷显著减少，能量损失得到抑制，其功率转换效率高达21.71%，开路电压为1.27 V，并且在连续进行500小时的最大功率点（MPP）跟踪后，其效率仍保持在初始值的97.4%。