基于SnO2电子传输层表面重构的全空气制备高性能钙钛矿太阳能电池研究

为解决钙钛矿太阳能电池(PSCs)埋藏界面质量难题，研究人员通过L-肌肽(LC)修饰氧化锡(SnO2)电子传输层(ETL)，实现介观尺度界面调控。该研究创新性地采用表面重构策略，同步优化光子/电子传输与界面缺陷钝化，最终获得25.30%的光电转换效率，为空气环境制备的n-i-p结构PSCs提供了稳定性与性能兼顾的解决方案。

　　

埋藏界面的质量是决定钙钛矿太阳能电池(PSCs)性能的关键因素。这项研究开创性地开发出基于表面重构的氧化锡(SnO₂)电子传输层(ETL)均质化策略，通过引入天然L-肌肽(LC)实现介观尺度界面操控。在SnO₂ ETL表面优化过程中，LC不仅实现了光子与电子传输的均质化，其多重活性位点更构建了层间桥梁，显著改善了界面接触。这种修饰同步实现了界面缺陷钝化、残余应力缓解和载流子动力学优化三大功能。

更有趣的是，LC修饰通过多重键合机制精准调控钙钛矿结晶动力学，培育出高质量的钙钛矿薄膜。最终在完全空气环境中制备的冠军器件斩获25.30%的功率转换效率，创下空气制备n-i-p结构PSCs的效率新高。这些未封装的优化器件展现出惊人的环境稳定性：在30±5%相对湿度下存放3192小时后仍保持91.03%初始效率；65°C热老化1512小时后保留90.71%效率；在标准光照条件下进行1000小时最大功率点跟踪后，效率衰减仅9.83%。这项研究为开发低成本、高稳定性的空气环境制备工艺提供了全新思路。