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第一作者：Jafar I. Khan，Yi Yang

通訊作者：Jafar I. Khan，Mercouri G. Kanatzidis，Dayne F. Swearer，Edward H. Sargent

通訊單位：美國西北大學

Jafar I. Khan，美國西北大學化學系研究員，英國赫爾大學自然科學學院物理系講師。

Mercouri G. Kanatzidis，美國西北大學化學系教授，英國皇家學會會士（院士）。入選美國 MRS Fellow、中國科學院愛因斯坦教授，先后獲Alexander von Humboldt Prize、國際熱電學會杰出成就獎和國際可再生能源大獎。主要研究方向為熱電材料、金屬硫屬化合物、無機固體化學和生物無機化學等。

Dayne F. Swearer，美國西北大學助理教授。

Edward H. Sargent，美國西北大學/多倫多大學教授，加拿大皇家科學院院士、加拿大工程院院士，加拿大納米技術領域的首席科學家。主要從事發光和能量轉換器件、生物傳感以及能源催化劑制備相關的研究工作。

論文速覽

增強鈣鈦礦(PVK)/電荷傳輸層界面的鈍化，是PVK太陽能電池開路電壓損失最小化的主要策略。

本論文研究了鈣鈦礦太陽能電池中，鈣鈦礦(PVK)與電荷傳輸層界面的非輻射復合與電荷提取過程。通過時間分辨光致發光(TRPL)和瞬態吸收(TA)光譜技術，揭示了界面復合與電荷提取的差異。

研究發現，使用Me–4PACz作為界面的鈍化劑，能顯著延長PL載流子壽命，并通過密度泛函理論(DFT)計算證實了Me-4PACz與PVK表面存在強烈的靜電相互作用，這表明了有效的界面鈍化。此外，所制造的太陽能電池也實現了高達24%的光電轉換效率。

圖文導讀

圖1：材料和光學特性表征。

圖2：TRPL光譜和動力學。

圖3：純凈樣品和半堆疊樣品的TA光譜測量。

圖4：選定系統的計算密度泛函理論（DFT）。

圖5：太陽能電池的表征。

總結展望

本研究通過結合TRPL和TA光譜技術，評估了鈣鈦礦太陽能電池中界面復合過程，并利用Me-4PACz實現了有效的界面鈍化，顯著提高了太陽能電池的光電轉換效率。

研究亮點包括實現了高達24%的光電轉換效率，并通過DFT計算驗證了Me-4PACz與PVK表面之間的強靜電相互作用。這些發現為設計和制造更高效的鈣鈦礦太陽能電池提供了重要的理論和實驗依據。

文獻信息

標題：Evaluation of interfacial photophysical processes by time-resolved optical spectroscopy in perovskite solar cells

期刊：Matter

DOI：10.1016/j.matt.2024.05.046

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