近日，我校物理科学与技术学院侯福华研究员课题组研究了氧化钼在宽带隙钙钛矿太阳电池结构中的空穴传输层与背电极界面处的增强载流子传输作用，揭示了氧化钼在该界面处的固定负电荷钝化效应，相关成果以“Highly efficient wide-bandgap perovskite solar cells prepared by fixing charge passivation in the interface layer”为题，发表于学科卓越期刊《Applied Physical Letters》（nature指数收录）。
在宽带隙钙钛矿太阳电池中，钙钛矿薄膜表面的严重应力会延伸至载流子传输层/金属电极界面，导致载流子传输层表面粗糙度增加。这种粗糙度的不利影响会削弱界面的载流子传输效率，从而影响器件的整体稳定性。为了解决这一问题，需要一种能够有效优化载流子传输路径的方法，以提升器件的性能和稳定性。
针对宽带隙钙钛矿太阳电池的界面问题，本研究提出了一种局部接触结构的设计方案。通过在空穴传输层/金属电极界面上真空沉积特定厚度的氧化钼中间层，改变载流子传输路径，以提高器件的稳定性和效率。使用开尔文探针力显微镜、电容-电压特性、电化学阻抗谱和X射线光电子能谱等手段对氧化钼局部接触结构进行了表征。研究发现，氧化钼中间层在空穴传输层/金属界面产生了负固定电荷，改变了载流子浓度分布，增强了内建电压，并促进了界面附近的载流子传输。与没有氧化钼局部接触结构的宽带隙钙钛矿太阳电池相比，优化后的器件整体性能得到了显著改善，尤其是在热稳定性和光稳定性方面。
该研究得到了国家自然科学基金、内蒙古自治区高等学校科学技术重点项目、内蒙古自治区本级引进高层次人才科研支持项目和内蒙古大学骏马计划高层次人才引进项目的资助。在该工作中，侯福华研究员为唯一通讯作者，本课题组2021级硕士研究生郭海阔和2022级硕士研究生郭敬伟为共同第一作者，内蒙古大学为唯一完成单位。
论文链接：https://doi.org/10.1063/5.0217393
（素材来源：科学技术处 编辑：李文娟 审核：朱保华 刘雪峰）
