破解太阳能电池软界面钝化难题，可在产生功能降解前实现6000小时运行

随着人们对钙钛矿型太阳能电池的理解不断提高，科学家们正越来越深入地研究这种材料，以了解其工作机理，并确定限制性能的因素和潜在的改进途径。

最近的研究发现，活性钙钛矿材料和其他电池层之间的界面是许多性能损失的来源。“钙钛矿层和电荷传输层（CTL）之间的‘软’界面是限制操作稳定性和器件寿命的主要瓶颈之一。该界面上的缺陷导致非辐射复合，从而导致性能损失。”瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）的科学家在一篇新发表的论文中解释道。此外，这些界面缺陷促进卤化物离子通过界面扩散到CTL中，从而对长期运行稳定性产生不利影响

该小组着手解决这一挑战，在钙钛矿和电荷传输层之间的界面添加一个新的层来钝化缺陷。一种称为2,5-噻吩二羧酸配体的材料被涂覆在钙钛矿层的顶部，并且显示出能够有效地钝化界面缺陷，提高电池性能和稳定性。

长期稳定性

这项研究在发表于《能源与环境科学》的论文《纳米界面工程使钙钛矿型光伏发电具有高稳定性和高效性》中进行了全面描述。电池的初始效率为23.4%。在连续一次阳光照射下1440小时后，未封装的电池保留了其初始性能值的87%。在600小时的光照后，未经额外钝化处理的对照样品失去了60%以上的初始性能。

EPFL称，钙钛矿型太阳能电池在最初50小时内的“老化”性能损失约为8%（这是钙钛矿型太阳能电池的一个共同特征），但在接下来的1350小时内，这些设备仅损失了5%。通过跟踪老化期后的性能，研究小组显示，该设备可以运行5950小时，然后性能下降超过初始性能的80%。

该小组期望其工作在研究钙钛矿型器件界面钝化材料方面开辟新的可能性，并开展更多的工作来提高对材料中离子迁移的理解。总的来说，这项工作的科学成果预计将产生深远的研究成果，并在材料科学、自组装、能量转换和光电子学领域展开实质性的进一步研究，特别是在开发和理解金属卤化物钙钛矿的功能纳米级结构和界面方面。