鈣鈦礦太陽能電池的表面鈍化雖可提升器件效率，但界面功能不完整仍對長期可靠性構成挑戰(zhàn)。

本文東南大學李桂香、廈門大學王露遙、河南大學李萌、倫敦瑪麗女王大學Zhe Li和Antonio Abated等人提出一種采用七氟丁酸鈉對鈣鈦礦表面進行全功能化的戰(zhàn)略性界面工程方法。七氟丁酸鈉作為離子屏蔽層，可調控鈣鈦礦表面功函數(shù)并提高缺陷形成能，從而改善其與電子傳輸層的界面接觸，減少復合損失并增強電子提取能力。研究發(fā)現(xiàn)，SHF功能化的鈣鈦礦表面促進形成均勻致密的C??層，有效阻隔離子擴散并穩(wěn)定器件結構?；谠摬呗缘膒-i-n結構鈣鈦礦太陽能電池實現(xiàn)了27.02%的光電轉換效率(認證效率26.96%，最大功率點跟蹤效率26.61%)，1 cm2活性面積的器件效率也達25.95%。

器件在連續(xù)1倍太陽光照射下最大功率點運行1200小時后仍保持100%初始效率，并在85°C高溫老化1800小時后保持92%初始效率，–40°C至85°C熱循環(huán)200次后仍保持94%效率。

研究亮點：

全氟分子SHF實現(xiàn)界面多功能集成：SHF兼具全氟疏水鏈與羧酸頭基，可同時鈍化表面缺陷、調控功函數(shù)、增強C??層致密性，實現(xiàn)“鈍化-能級調控-離子阻擋”三合一界面工程。

創(chuàng)紀錄效率與大面積器件兼容性：小面積器件效率突破27.02%(認證26.96%)，1 cm2器件效率達25.95%，展示優(yōu)異的大面積擴展?jié)摿Α?

極端工況下近乎零衰減的穩(wěn)定性：連續(xù)光照1200小時效率無衰減，高溫(85°C)與熱循環(huán)(–40°C至85°C)下仍保持92%~94%初始效率，具備強工業(yè)適用性。

Li, G., Zhang, Z., Agyei-Tuffour, B. et al. Stabilizing high-efficiency perovskite solar cells via strategic interfacial contact engineering. Nat. Photon. (2025).

https://doi.org/10.1038/s41566-025-01791-1