近日，我组杨栋研究员团队联合苏州大学在钙钛矿太阳能电池领域取得新进展，提出了协同双分子界面工程作为一种可扩展的途径，同时提高倒置钙钛矿光伏效率和稳定性。

倒置钙钛矿光伏是极具前景的新一代光伏技术，具备低成本溶液可加工性、可调谐的带隙匹配以及优异的子电池兼容性。空穴传输层（HTL）作为钙钛矿吸收层沉积的衬底，其埋底HTL/钙钛矿界面的缺陷会严重影响钙钛矿成核并加剧界面电荷复合。其中，MeO-2PACz和Me-4PACz等咔唑类SAM已被广泛应用于高效率PSC。然而，这类SAM易发生聚集，导致ITO表面覆盖不完整；同时，其缺乏能够与钙钛矿前驱体发生强相互作用的功能基团，进而引发钙钛矿结晶失控以及埋底界面性质不理想等问题。针对这一系列瓶颈问题，研究团队通过PDADI和2Hyimi双分子协同策略解决上述难题。

在本工作中，团队提出了一种基于1,3-丙烷二铵碘（PDADI）与1-(2-羟乙基)咪唑（2Hyimi）的协同界面调控策略，用于优化钙钛矿与SAM之间的埋底界面，从而降低p-i-n型钙钛矿太阳能电池的能量损失。其中，2Hyimi中的咪唑基与PDADI中的氨基分别作为“分子桥”和“间隙填充剂”，可有效配位底层钙钛矿中的Pb²⁺，增强HTL/钙钛矿埋底界面的电子耦合与空穴传输。研究表明，2Hyimi能够嵌入Me-4PACz空隙形成混合SAM，改善表面润湿性并均匀化表面势分布，从而提升界面接触质量。此外，PDADI与2Hyimi的协同作用促进了钙钛矿薄膜的定向结晶，降低界面缺陷并释放残余界面应力，有效抑制埋底界面的非辐射复合。最终，倒置器件获得26.46%的光电转换效率，面积为51.50 cm²的组件实现23.33%的PCE，展现出优异的规模化制备潜力。未封装器件在85 ℃加热1200 h后仍保持93.85%的初始效率，在连续1 sun光照MPPT测试1000 h后保持92.29%的初始效率，表现出优异的长期稳定性。

相关研究成果以“Synergistic Diammonium-Imidazole Interface Reconstruction toward Efficient and Stable Inverted Perovskite Photovoltaics”为题，于近日发表在《先进功能材料》（Advanced Functional Materials）上。该工作的第一作者是我所DNL1606组联合培养博士研究生李睿杰。上述工作得到中国科学院B类先导科技专项、联合基金会、国家自然科学基金、大连化学物理研究所创新基金等项目的资助。