近年来，钙钛矿太阳能电池的光电转换效率有着显着的提高（~27%），接近晶硅太阳能电池。其中，倒置钙钛矿太阳能电池由于其较小的迟滞、简单的制备方法、低的加工成本，受到了广泛的关注。然而，与传统的晶硅太阳能电池相比，钙钛矿太阳能电池的稳定性差，限制了其商业化进程，主要是由于钙钛矿薄膜的结晶性差以及存在大量的晶格缺陷。这些缺陷往往占据钙钛矿薄膜的表面和晶界，表面缺陷密度远高于晶体中内部的缺陷密度。这些缺陷大多是深层陷阱，会导致载流子的非辐射复合，降低器件的效率和稳定性。因此，钙钛矿薄膜的缺陷钝化和结晶调控是进一步提高器件性能的重要途径。

针对钙钛矿薄膜结晶性差等问题，我院尤朋副教授研究团队在钙钛矿前驱体溶液中引入了一系列的双活性位点胺盐。一方面，双活性位点胺阳离子可以与钙钛矿溶液中的溶剂DMF形成氢键，减缓溶剂的蒸发速率从而实现钙钛矿薄膜的原位调控。另一方面，胺阳离子两端的氨基（-NH₃⁺）可以同时与铅离子和碘离子结合，并在钙钛矿晶体表面实现平行吸附。这种分子吸附取向有利于钙钛矿表面缺陷的钝化和促进界面载流子传输。

研究结果表明，将具有合适烷基链长度的双活性位点胺盐添加剂（HDADBr）掺入钙钛矿前驱体溶液中对提高器件性能起着至关重要的作用。通过一系列表征和测试手段，研究团队发现，这种双活性位点的胺阳离子更倾向于以平行构型吸附在钙钛矿晶体表面，这能有效地降低钙钛矿钝化层的厚度，进而增强钙钛矿与电子传输层界面之间的电荷传输。除此之外，我们还发现改进后的钙钛矿晶体具有较大的晶粒尺寸，因此掺入HDADBr的钙钛矿太阳能电池表现出25.64%的冠军效率，并具有较好的器件稳定性。

该工作在国际著名期刊Chemical Engineering Journal（IF：13.4；中科院一区）上以“In-situ passivation of perovskite films by parallel surface adsorption of dual-active-site ammonium cations for high-performance inverted perovskite solar cells”为题发表。深圳技术大学新材料与新能源学院为论文第一完成单位，唯一通讯单位。新材料与新能源学院2022级新能源科学与工程专业本科生李冠霖同学为论文的唯一第一作者，尤朋副教授为该论文的通讯作者，李顺朴特聘教授和张光烨副教授为该论文的共同通讯作者。

文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894725047904