在短短的十年间，钙钛矿太阳能电池效率增长迅速，目前认证的最高效率为23.7%，与单晶硅太阳能电池相当。溶液法制备钙钛矿薄膜是目前最常用的方法，但该方法不可避免地形成多晶结构，从而在表面和晶界处引入大量的缺陷。缺陷态能捕获光生载流子，从而限制载流子的垂直扩散和减小载流子寿命，此外还引起离子的迁移与扩散，严重影响了钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性。通过反溶剂技术引入钝化剂，包括绝缘薄膜和导电聚合物，是修复表面和晶界缺陷的有效方法。其中p共轭聚合物被证实有利于形成高质量钙钛矿薄膜，并能与钙钛矿反应钝化缺陷。然而，导电聚合物的钝化机理仍需深入研究，且应积极开发潜在的高效p共轭聚合物钝化剂。

  近期，南京工业大学李公强教授课题组与南方科技大学电子系Aung Ko Ko Kyaw教授课题组合作，利用宽带隙二噻吩并苯并二噻吩基p共轭聚合物PDTBDT-FBT作为钝化剂，通过反溶剂技术钝化钙钛矿晶体缺陷。PDTBDT-FBT具有较深的HOMO能级（-5.51 eV），有利于空穴从钙钛矿层快速转移至空穴传输层。此外，PDTBDT-FBT中的5,6-二氟苯并[c][1,2,5]噻二唑（FBT）部分能与Pb2+离子配位，有效钝化缺陷、提高电荷传输特性。

  形貌结构及光学表征表明聚合物能锚定在钙钛矿薄膜的表面和晶界，并通过形成Pb-F键而有效修复缺陷，从而减少缺陷态密度和提高空穴转移速率。SCLC结果显示钝化后钙钛矿薄膜的缺陷态密度从1.91×1016 cm-3降低至1.45×1016 cm-3，空穴迁移率从7.67×10-3 cm2 V-1 s-1提高至9.75×10-3 cm2 V-1 s-1。此外，瞬态荧光光谱显示钝化后钙钛矿薄膜与Spiro-OMeTAD的复合结构具有更高的荧光淬灭效率，表明空穴在钙钛矿层与空穴传输层间快速转移，从而提高电池性能。另外，表面和晶界缺陷的钝化能有效封锁水分扩散通道，减缓水分对钙钛矿薄膜的分解作用。最终获得最高光电转化效率为18.03%，且在相对湿度为60%空气下存放1000小时，仍能保持初始效率90%。

  相关结果发表在 Solar RRL (DOI: 10.1002/solr.201900029)上。

  论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/solr.201900029