上海科技大學物質學院陳剛課題組通過使用烷基胺鹽對三維鈣鈦礦薄膜表面進行后處理，獲得高效率、高穩定性的鈣鈦礦太陽能電池，并進一步研究了界面調控與器件性能之間的相互聯系。該成果近日發表于《先進功能材料》。

近年來，有機無機雜化鈣鈦礦太陽能電池的光電轉換效率提升至25%以上。高性能鈣鈦礦太陽能電池中一般含有甲脒和甲胺等有機陽離子，然而甲胺遇熱易分解的特性導致其熱穩定性遠達不到商業化標準；此外鈣鈦礦/電荷傳輸層界面存在的大量缺陷態進一步制約了鈣鈦礦太陽能電池的發展。

針對這一系列重要問題，陳剛團隊選用烷基胺鹽對三維無甲胺鈣鈦礦薄膜表面進行后處理，在鈣鈦礦和電荷傳輸層之間構筑界面層，提升無甲胺鈣鈦礦太陽能電池的光伏性能。利用同步輻射掠入射X射線衍射、紫外光電子能譜、紫外—可見吸收光譜以及熒光光譜等技術，全面研究界面層的結構和組成，并從缺陷鈍化效果、能級匹配和薄膜疏水性等方面探討界面層的結構和組成與器件性能的關系。

專家表示，這項工作將同步輻射技術應用于功能材料研究，為實現高效穩定鈣鈦礦太陽能電池的制備提供了理論和實驗指導。