近日，李静教授、尹君副教授团队，在钙钛矿太阳能电池（Perovskite Solar Cells， PSCs）领域取得重要进展。相关工作以“Highly Efficient and Stable Perovskite Solar Modules Based on FcPF₆ Engineered Spiro-OMeTAD Hole Transporting Layer”为题，发表于材料与化学领域顶级期刊《Advanced Materials》（IF =27.4）。

钙钛矿光伏商业化的主要挑战在于各种环境和操作条件下器件高效功率的稳定输出，对于基于spiro-OMeTAD空穴传输层（Hole Transport Layer, HTL）的钙钛矿光伏器件来说尤为严峻：spiro-OMeTAD HTL材料中已经建立和熟悉的Li⁺盐掺杂方法广泛用于目前高效率的n-i-p型PSC器件的制备，然而， Li⁺在光或偏置下的迁移可加速钙钛矿的降解， 此外，其他离子，包括碘离子和金属离子，在HTL相关界面的迁移也对钙钛矿太阳能组件(Perovskite Solar Modules , PSMs)的实际应用提出了巨大挑战。

针对以上问题，研究团队通过引入多功能FcPF₆添加剂来调控spiro-OMeTAD性能，进而实现高效稳定的PSMs；所引入的FcPF₆中Fc⁺阳离子可迅速氧化spiro-OMeTAD，而减少的Fc副产物则与HTL中的Li⁺强结合，实现对Li⁺迁移的抑制；同时，PF₆^-阴离子能很好地稳定钙钛矿表面，通过配位效应阻止碘离子向上迁移。基于此策略，实现了常规PSC器件(0.12 cm²)PCE超过25%和100 cm²模组(有效面积为56 cm²)PCE超过20%的目标；与此同时，模组稳定性也得到了显著的改善，即使在工况1000小时的长期老化测试过程中仍可维持T87的输出效率。

该工作由郑南峰院士、李静教授、尹君副教授团队，联合华能集团清洁能源研究院赵志国研究员等人共同合作完成，萨本栋微米纳米科学技术研究院2021级博士研究生常青为第一单位第一作者。该工作得到了中国华能集团清能院科技项目、嘉庚创新实验室科技项目资助和支持。

论文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202406296