界面能级对准调制和载流子传输在钙钛矿太阳能电池（PSCs）器件性能中发挥着重要作用。
在本研究中，南洋理工大学Guibin Shen，华中科技大学杨君友和李鑫等人将定制的疏水性金属有机框架（MOFs）用作钙钛矿吸收层和空穴传输层（HTLs）之间的界面层。这些定制的MOFs具有丰富的羧酸基团，能够与Pb²⁺和有机阳离子形成键结合，有效钝化界面缺陷并抑制非辐射复合。同时，MOF界面层优化了钙钛矿与HTL之间的能级对准，进一步促进了载流子传输。即基于CsFAMA的PSCs具有1.63 eV的带隙，在MOFs修饰后获得了23.06%的光电转换效率（PCE）。此外，MOFs处理后的FA基PSCs，带隙为1.55 eV，达到了显著的24.81% PCE，伴随有优异的填充因子（84.3%）和仅0.386 V的最低开路电压损失。
更重要的是，MOF界面层的集成显著提高了PSCs的湿气稳定性。在40%相对湿度（RH）环境下，经MOFs修饰的未封装CsFAMA PSCs经过2500小时老化后，仍保持了91.2%的初始效率。该研究为具有多样带隙的钙钛矿太阳能电池的商业化奠定了基础。
B. Xiao, W. Zhang, Y. Xiong, Y. Huang, C. Huang, Y. Qian, G. Shen, A. Basit, Y. Luo, X. Li, J. Yang, Energy Level Alignment Regulation and Carrier Management in Perovskite Solar Cells with Various Bandgaps Using Tailored Metal-Organic Frameworks. Adv. Funct. Mater. 2024, 2417293.
https://doi.org/10.1002/adfm.202417293
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