王璐璐¹，王玲玲²，楚倩倩¹，姚  颖¹，白存荣¹，韩  飞³，冯  力¹

(1. 兰州理工大学 材料科学与工程学院，甘肃 兰州 730050；2. 江西省科学院材料与智能制造研究所，江西 南昌 330096；3. 江西省科学院能源研究所 温室气体核算与碳减排江西省重点实验室，江西 南昌 330096)

摘  要：钙钛矿太阳能电池(Perovskite Solar Cell, PSC)因其优异的光电性能和低制造成本成为光伏领域的研究焦点。然而，钙钛矿材料表面缺陷导致的载流子非辐射复合严重制约了其效率与稳定性的进一步提升。因此，本文采用联苯-4-甲腈分子(BP-4-CN)对钙钛矿薄膜进行表面改性。BP-4-CN分子中的氰基(-C≡N)与钙钛矿表面未配位的Pb2+缺陷形成强配位键，实现化学钝化；同时，-C≡N具有高电负性，能够与钙钛矿结构中的碘离子(I–)发生相互作用，有效抑制碘离子的迁移并提升薄膜的稳定性。联苯基团的π-π共轭效应有助于界面接触的改善，促进电荷高效提取和传输，同时其共轭结构的疏水性能够有效地阻挡水分向钙钛矿薄膜内部渗透。因此，经BP-4-CN表面改性后，钙钛矿薄膜的缺陷态密度显著降低，载流子平均寿命延长，非辐射复合得到有效抑制。制备的碳基PSC器件(未封装)的光电转换效率(Power Conversion Efficiency, PCE)从17.18%(对照器件)提升至19.04%(BP-4-CN改性器件)，其中开路电压(Voc)和填充因子(FF)得到同步优化。此外，改性器件在相对空气湿度30%、25 ℃的条件下表现出优异的稳定性，其PCE在1000 h内能够稳定保持在初始值80%以上。这项工作为通过多功能分子工程设计实现钙钛矿缺陷钝化与界面稳定性协同提升提供了有效策略。

关键词：钙钛矿太阳能电池；界面修饰；稳定性；载流子行为