近日，《先进材料》（Advance Materials, IF=29.4）在线发表了物理科学与技术学院王植平教授课题组在钙钛矿太阳能电池领域最新研究成果。论文题为“A Surface Reconstructed Bilayer Heterojunction Enables Efficient and Stable inverted Perovskite Solar cells”（《表面重构双层异质结实现高效稳定的倒钙钛矿太阳能电池》）。物理与科学技术学院2020级博士生朱雪良为第一作者，王植平教授为通讯作者，武汉大学为第一署名单位。

针对于解决钙钛矿上表面高缺陷态密度造成的开压损失问题。该研究采用DMACl结合PEAI对钙钛矿上界面进行了特殊处理，并提出了一种“溶解-再结晶”的方式在薄膜表面构建一种独特的双层异质结（BLH）结构。该项研究确立BLH作为一种变革性的方法，可以将钙钛矿/C₆₀界面处缺陷态密度降低至前所未有的水平。与传统2D异质结膜厚（5-20 nm）不同，BLH结构的膜厚可达50-70 nm且不影响载流子的层间传输。更重要地是，在1.52 eV带隙的BLH结构器件中，V_oc损失降低至325mV，达到了SQ理论极限的97%以上，可媲美GaAs太阳能电池。相应器件的光电转化效率也突破至26.1%（认证25.72%），为最高效率的单节钙钛矿太阳能电池之一，在最大功率点持续测试1200小时后仍可保持初始效率94%以上。该项研究对于p-i-n电池领域具有特别的意义，攻克了长期以来限制钙钛矿太阳能电池高效率的瓶颈。

此项工作揭示了稳定BLH结构的形成过程与内在物理机制，大幅降低了缺陷态密度与开压损耗，取得了钙钛矿太阳能电池效率和长期稳定性的突破性进展，推动了商业化发展的进程。

致谢：此论文受到国家重点研发计划项目基金（2022YFA1404900）、国家自然科学基金（62074115）和湖北省珞珈实验室专项基金（220100023）的资助。测试得到武汉大学科研公共服务条件平台的支持。

论文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202409340