近日，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所潔凈能源國(guó)家實(shí)驗(yàn)室太陽(yáng)能研究部硅基太陽(yáng)能電池研究組研究員劉生忠，陜西師范大學(xué)教授趙奎，以及阿卜杜拉國(guó)王科技大學(xué)教授Aram Amassian合作，在鈣鈦礦電池領(lǐng)域取得新進(jìn)展，相關(guān)研究成果發(fā)表在《先進(jìn)材料》上。

近年來(lái)，有機(jī)無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦太陽(yáng)電池因其卓越的光電性能受到廣泛關(guān)注，但低溫制備的多晶MAPbI3鈣鈦礦薄膜，其晶界處存在的大量缺陷會(huì)引起載流子復(fù)合，嚴(yán)重影響電池器件的光電轉(zhuǎn)換效率及穩(wěn)定性?；诖耍芯咳藛T通過(guò)反溶劑修飾技術(shù)，在MAPbI3鈣鈦礦中引入帶有路易斯酸/堿功能基團(tuán)的半導(dǎo)體有機(jī)小分子，使得器件效率由17.5%提升至19.3%。研究發(fā)現(xiàn)，半導(dǎo)體有機(jī)小分子與鈣鈦礦之間形成的路易斯酸堿加合物或鹵素-富勒烯自由基，可以有效鈍化Pb2+空位或Pb-I反位缺陷。同時(shí)，二者間能級(jí)匹配度的提升有助于增強(qiáng)缺陷鈍化作用，提高載流子遷移率。

此外，晶界處的疏水型有機(jī)小分子能有效地抵御水汽進(jìn)入。器件在50%的相對(duì)濕度環(huán)境下，放置40天后，仍保持80%以上的初始效率。這一工作為制備高效穩(wěn)定的鈣鈦礦太陽(yáng)電池提供了更理性的思路和方法，也將有助于推動(dòng)鈣鈦礦太陽(yáng)電池走向商業(yè)應(yīng)用。

研究工作得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、中央高?；稹⒔逃?ldquo;111引智計(jì)劃”和“千人計(jì)劃”項(xiàng)目的資助。