3月11日，我校發光材料與信息顯示研究院、材料科學與工程學院謝立強教授、魏展畫教授團隊和蘇州大學能源學院楊新波教授團隊在國際知名期刊《德國應用化學》（Angewandte Chemie）上發表論文“Modulating Binding Strength and Acidity of Benzene-Derivative Ligands Enables Efficient and Hysteresis-Free Perovskite/Silicon Tandem Solar Cells”。

鈣鈦礦/硅疊層太陽能電池由于具有更高的理論極限效率，近年來引起了研究人員的廣泛關注，但是由于頂電池中鈣鈦礦與電子傳輸層界面的載流子非輻射復合問題，限制了其的進一步發展。對寬帶隙鈣鈦礦/C₆₀界面缺陷鈍化并不阻礙界面電荷傳輸，是提高鈣鈦礦/硅疊層太陽能電池效率的一個有效策略，然而，目前界面分子性質對鈣鈦礦/C₆₀界面載流子傳輸影響的機制理解仍然有限。

針對以上問題，該工作研究了苯衍生物界面分子與鈣鈦礦的結合強度及分子酸堿性對鈣鈦礦/硅疊層太陽能電池中寬帶隙鈣鈦礦的影響。首先，采用-PO?H?、-COOH和-NH?不同的官能團初步調控了分子酸堿度和結合強度，然后再通過改變苯環與官能團之間的鏈長實現進一步的微調。結果表明，強結合相互作用是抑制開路電壓損失的必要條件。然而，通常采用具有強結合力的芐基膦酸（BPPA）酸性太強，會刻蝕鈣鈦礦表面，形成鹵素缺陷導致器件產生明顯的遲滯。增加BPPA的側鏈長度為（2-苯乙基）膦酸（PEPA），不僅可以獲得適度的酸性避免酸誘導的蝕刻，而且還可以實現在鈣鈦礦表面平行吸附，從而降低界面上的電荷傳輸勢壘。這些特性使PEPA在鈣鈦礦表面形成強吸附表面終端（SAST），同時有效防止酸誘導蝕刻，最終獲得了32.13%（認證31.72%）無遲滯的鈣鈦礦/硅疊層太陽能電池。

該研究工作在謝立強教授、楊新波教授和魏展畫教授的指導下，由我校2020級博士研究生楊柳、蘇州大學博士研究生王仕博及我校教師馬寧貴等共同完成，研究得到國家自然科學基金、福建省自然科學基金及我?？蒲谢?、國家重點研發計劃項目、江蘇省基礎研究計劃重點項目、江蘇省科學技術廳項目及蘇州市“雙碳”科技項目的資助。

論文鏈接：https://doi.org/10.1002/ange.202500350

（責編：魏琳瑛）