近期，纳米科学与材料工程学院李萌课题组在锡铅混合钙钛矿太阳能电池领域取得新进展，相关成果以“Buried Hole-Selective Interface Engineering for High-Efficiency Tin-Lead Perovskite Solar Cells with Enhanced Interfacial Chemical Stability”为题，以Research Article形式在期刊《科学通报》（Science Bulletin）上发表，目前该期刊影响因子为18.8，JCR分区一区。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.scib.2024.12.004

混合锡铅钙钛矿得益于其窄带隙的特性，在高效单结太阳能电池以及全钙钛矿叠层太阳能电池的制造上均具有巨大潜力。然而锡铅钙钛矿器件普遍使用的空穴传输材料会导致器件界面能带失配或引起锡铅钙钛矿埋底界面处的降解，限制了锡铅钙钛矿器件的效率与稳定性发展。因此，设计可靠的空穴选择材料对保证器件在界面处的电荷高效提取和长期稳定性十分重要。

针对上述问题，课题组团队设计使用弱酸锚定基团的自组装单层材料4-(9-咔唑基)苯硼酸（4PBA）作为锡铅钙钛矿的空穴选择接触。与传统自组装单层材料相比，4PBA在基底表面形成低腐蚀且可靠的锚定，有序排列后，其分子偶极矩（4.524 D）能够促使基底与锡铅钙钛矿层之间能级对齐，增强器件的电荷提取能力。并且改进的埋底界面促进了其上钙钛矿的结晶，改善了钙钛矿与基底之间的接触，减少器件内缺陷与非辐射复合，最终使用4PBA的锡铅钙钛矿太阳能电池达成了23.45%的高PCE。此外，使用4PBA作为空穴选择层可以避免PEDOT:PSS引起的锡铅钙钛矿的酸诱导降解，增强埋底界面处化学稳定性，延缓了器件降解过程，最后器件在氮气存储下2000小时，仍能保持初始效率的93.5%。该策略为开发具有能带匹配和界面化学稳定的高效锡铅钙钛矿太阳能电池提供思路。（DOI:10.1016/j.scib.2024.12.004）

河南大学纳米科学与材料工程学院硕士生张旭为论文第一作者，河南大学李萌教授为论文通讯作者。本工作得到了河南省科学技术厅、河南省自然科学基金优秀青年基金和河南大学的大力支持。