近日，我院青年教师朱雪良在钙钛矿太阳能电池异质结设计领域取得了突破性进展。相关研究成果发表在国际顶级期刊Advanced Materials（《先进材料》，中科院一区，IF=27.4），论文题为“A Surface Reconstructed Bilayer Heterojunction Enables Efficient and Stable inverted Perovskite Solar cells”。第一作者为我院青年教师朱雪良，中国计量大学理学院为第二署名单位。

钙钛矿太阳能电池的效率与SQ理论极限仍存在较大的差距，主要由于钙钛矿上表面高缺陷态密度造成的开压损耗所致。鉴于此，近日我院青年教师朱雪良于Advanced Materials刊发了一种巧妙的表面“溶解-再结晶”策略，并构建出独特的双层异质结（BLH）。该项研究确立BLH作为一种变革性的方法，可以将钙钛矿/C₆₀界面处缺陷态密度降低至前所未有的水平。与传统2D异质结膜厚（5-20 nm）不同，BLH膜厚可达50-70 nm且不影响载流子的层间传输。更重要地是，在1.52 eV带隙的BLH结构器件中，V_oc损失降低至325mV，达到了SQ理论极限的97%以上，可媲美GaAs太阳能电池。相应器件的光电转化效率也突破至26.1%（认证25.72%），为最高效率的单节钙钛矿太阳能电池之一，在最大功率点持续测试1200小时后仍可保持初始效率94%以上。该项研究对于倒置钙钛矿光伏领域发展具有极其重要的意义，攻克了长期以来限制钙钛矿太阳能电池高效率的瓶颈。

该项工作提出了一种开创性的表面重构策略，并揭示了稳定BLH结构的形成过程与内在物理机制，大幅降低了缺陷态密度与开压损耗，取得了钙钛矿太阳能电池效率和长期稳定性的突破性进展，推动了商业化发展的进程。

此论文受到国家重点研发计划项目基金（2022YFA1404900）和国家自然科学基金（62074115）的资助。

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202409340