一种单分子桥结构，可同时钝化双界面缺陷，从而制备出高效且稳定的钙钛矿太阳能电池

《Materials Horizons》：A single-molecular bridge for simultaneously passivating dual-interface defects to fabricate high-efficiency and stable perovskite solar cells

SnO?基钙钛矿太阳能电池界面缺陷导致效率下降，通过引入双向修饰剂LAUA（含羧基、氨基和脲基），羧基钝化Sn??悬挂键，脲基和氨基分别抑制Pb2?和I?晶化，优化能级对齐与载流子传输。实验表明该修饰使最佳转换效率达26.21%，并显著提升长期稳定性。

　　

在电子传输层（ETL）和钙钛矿（PVK）活性层之间存在隐藏的界面缺陷，这些缺陷严重限制了基于SnO₂的钙钛矿太阳能电池（PSCs）的效率、迟滞效应和稳定性。在这项研究中，我们在SnO₂和钙钛矿薄膜之间引入了L-2-氨基-5-脲基戊酸（LAUA），这是一种两端分别含有羧基（–COOH）、氨基（–NH₂）和脲基（–NH–CO–NH₂）的双向修饰剂。羧基（–COOH）能够有效结合SnO₂表面的未配位Sn⁴⁺离子和悬挂的羟基（–OH），从而优化界面形态和能级对齐。另一方面，氨基（–NH₂）可以与MAPbI₃中的Pb²⁺发生特定相互作用，减缓结晶速率并钝化隐藏界面处的Pb相关缺陷。此外，脲基还可以与未配位的Pb²⁺和I^?发生相互作用。这些协同效应促进了界面载流子的有效提取，减少了界面引起的能量损失，抑制了晶界处多余的PbI₂残留，优化了薄膜表面的平整度，最终实现了载流子的平衡传输。因此，经过LAUA修饰的器件展示了26.21%的出色光电转换效率（PCE），并具有优异的长期稳定性。