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近日，《德国应用化学》（Angew.Chem.Int.Ed.）在线发表了武汉大学工业科学研究院台启东团队在锡铅混合钙钛矿太阳能电池方面的最新研究进展。

论文题为《操纵埋底面实现基于氧化镍空穴传输层的高性能甲脒基锡铅钙钛矿太阳能电池》（“Manipulation of the Buried Interface for Robust Formamidinium-based Sn-Pb Perovskite Solar Cells with NiOxHole-Transport Layers”）。台启东研究员为通讯作者，博士生周远为第一作者，武汉大学为论文的唯一通讯单位。

窄带隙锡铅混合钙钛矿太阳能电池（Sn-Pb PSCs）有望比铅基钙钛矿太阳能电池（Pb PSCs）实现更高的光电转化效率（PCE），同时也被认为是组成叠层PSCs的关键结构。然而，该体系实现高效率仍面临着Sn2+离子不稳定以及各传输层界面能级不完全匹配等挑战。此外，A位离子通常使用的易挥发性甲胺离子（MA+）以及传统使用的有机PEDOT:PSS空穴传输层（PEDOT:PSS HTL）均对器件稳定性造成不利影响。

该团队制备了物理稳定的无机氧化镍（NiOx）纳米颗粒作为HTL取代传统的PEDOT:PSS，并引入4-羟基苯乙基卤化铵（OH-PEAX,X=Cl-,Br-,I-）修饰NiOx/钙钛矿（FAPb0.5Sn0.5I3）界面。研究发现OH-PEAX修饰层具有多重功能，可以有效地降低NiOx表面Ni3+缺陷态、提高钙钛矿薄膜本征质量并改善界面处的能级排列和物理接触。基于最优的OH-PEABr修饰，取得了20.53%的光电转换效率，这是目前甲脒基锡铅钙钛矿太阳能电池在NiOxHTL体系下的最好结果。此外，未封装的器件也表现出优异的运行稳定性。该研究有助于推动高效稳定和低毒的钙钛矿太阳能电池的发展。

该工作得到了国家自然科学基金委的资助以及武汉大学科研公共服务条件平台在材料结构表征方面的支持和帮助。同时，该工作也得了江汉大学喻艳华副教授，四川大学赵德威教授、陈聪副教授，武汉大学曹强、林乾乾教授等合作者在材料制备及测试表征方面的帮助。

关键词： 太阳能电池 武汉大学 应用化学