有机-无机金属卤化物钙钛矿太阳能电池由于其优异的光电性能，成为光伏技术的领跑者。目前，最先进的倒置（p-i-n）结构钙钛矿太阳能电池已达到26.7%的功率转换效率，该结构采用自组装单分子作为空穴传输层基底，有效解决了传统正置（n-i-p）结构钙钛矿太阳能电池中金属氧化物电子传输层基底对性能限制。因此，迫切需要为传统正置钙钛矿太阳能电池制定新型优化策略，将其功率转换效率和稳定性提高到与倒置钙钛矿太阳能电池相当的水平。

通常，钙钛矿太阳能电池由电子传输层、钙钛矿层、空穴传输层和电极组成。多数情况下，这些层是运用简单的低温溶液沉积技术进行逐层制备。然而，该制备策略无意中在各层之间的界面处引入大量的缺陷。这些缺陷可成为载流子重组的位点，导致光生载流子的重大损失，并对钙钛矿太阳能电池的稳定性产生负面影响。

近日，福建农林大学的林智超、欧阳新华教授团队发展了一种π桥定制策略，设计了两种新型的不对称D-π-A型多功能染料TNR和TZR，并通过分子挤出策略，实现染料分子对钙钛矿上下界面缺陷的同步钝化，构建了具有高界面载流子传输特性和低界面缺陷态的高效钙钛矿太阳能电池。

该分子挤出钝化策略简单有效，对于构建稳定且缺陷较少的钙钛矿太阳能电池界面环境具有独特优势。首先，染料钝化分子以掺杂的形式加入钙钛矿前驱体溶液中，在后续钙钛矿结晶过程被挤出至上下界面处并均匀分布，节省了后续钝化步骤，而染料分子所携带的特征基团可以很好的适应上下界面所存在的不同缺陷位点，进行针对性钝化，并且导电性良好的π桥可充当载流子提取的高速通道，提高了整体的传输效率。

最终，该策略在正置结构的钙钛矿太阳能电池中实现了25.11%的功率转换效率和优异的连续工作稳定性。该工作为解决钙钛矿太阳能电池中的固有的界面缺陷问题提供了一种新策略。

Modulated π-Bridge of Thioxothiazolidine Derivatives for Passivating Bilateral Interfaces and Grain Boundaries in n-i-p Perovskite Solar Cells

Zhichao Lin, Yibing Wu, Xinhua Ouyang

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202424472