钙钛矿太阳能电池（PSCs）因其具有光电转换效率高、材料成本低廉、制备工艺简单、可大面积柔性化等优点，近年来备受学术界与产业界的广泛关注，相关研究成为光伏领域的重要发展方向。然而，由于溶液制备、低温成核工艺，导致PSCs的不同位点存在差异化缺陷，严重制约了电池效率与稳定性的进一步提升。因此，研究开发“三位一体”原位钝化尤为重要。
近日，澳门·威尼斯人绿色光电器件与储能电池团队在欧阳新华教授的带领下，基于前期本团队对钙钛矿太阳能电池钝化的研究基础（Nature2025,DOI:10.1038/s41586-025-08961-9;Adv.Mater.2025, DOI:10.1002/adma.202504520;Angew.Chem.Int.Ed.2025,64,e20242447;Chem.Eng.J.2025,508,161053;Sci.China Chem.2024,67,2679;Chem.Eng.J.2024,493,152899;Small 2024,20,2311914;Chem.Eng.J.2023,465,1429296;Energy Environ.Mater.2023,6,e12426），在钙钛矿太阳能电池缺陷钝化方面取得又一重要进展。相关成果“Triad of Passivation Strategies for the Fabrication of Perovskite Solar Cells with Mitigated Defects and Enhanced Efficiency（三位一体钝化策略构筑高效率低缺陷钙钛矿太阳能电池）”为题发表在国际高质量材料期刊Advanced FunctionalMaterials（《先进功能材料》）上。
针对钙钛矿太阳能电池的不同位点存在差异化缺陷的问题，本研究提出一种“三位一体”原位协同钝化钙钛矿上下界面及晶界缺陷的新策略，从钝化材料的关键源头出发，通过对钝化分子的给受体单元及桥连基团的精准调控，制备具有多功能的钙钛矿缺陷钝化新材料。
图1.“三位一体”原位钝化分子的设计
通过将其引入至钙钛矿前驱体溶液，一方面，利用钝化分子的羧基与电子传输层（SnO2）的相互作用，优化SnO2表面的氧空位及悬挂键，释放埋底界面处的残余应力；另一方面，利用钝化分子体积大的特性，通过钙钛矿结晶挤压其至晶界处并迁移至电池的上下界面，结合其羰基、硫碳以及羧基的钝化效应，抑制晶界及界面处缺陷的形成；进一步地，利用钝化分子在晶界处的桥连共轭特性，提升钙钛矿光敏活性层的载流子传输，实现高效率n-i-p型钙钛矿太阳能电池的制备（PCEmax=25.77%），第三方专业机构认证效率的PCE为25.44%，较之对照参考器件（23.04%）提升了11.85%，且表现出优异的光热稳定性。
图2.“三位一体”钝化机制、电池性能及其第三方认证报告
澳门·威尼斯人材料工程学院青年教师林智超、林建德副教授为论文的共同第一作者，绿色光电器件与储能电池团队负责人欧阳新华教授为本论文的唯一通讯联系人。本研究工作得到国家自然科学基金（22375043）、福建省高校产学研联合基金（2023H6037）等项目的支持。
论文相关链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202502170
团队成员合影