近日，我校物理科學與技術學院侯福華研究員課題組研究了氧化鉬在寬帶隙鈣鈦礦太陽電池結構中的空穴傳輸層與背電極界面處的增強載流子傳輸作用，揭示了氧化鉬在該界面處的固定負電荷鈍化效應，相關成果以“Highly efficient wide-bandgap perovskite solar cells prepared by fixing charge passivation in the interface layer”為題，發表于學科卓越期刊《Applied Physical Letters》（nature指數收錄）。

在寬帶隙鈣鈦礦太陽電池中，鈣鈦礦薄膜表面的嚴重應力會延伸至載流子傳輸層/金屬電極界面，導致載流子傳輸層表面粗糙度增加。這種粗糙度的不利影響會削弱界面的載流子傳輸效率，從而影響器件的整體穩定性。為了解決這一問題，需要一種能夠有效優化載流子傳輸路徑的方法，以提升器件的性能和穩定性。

針對寬帶隙鈣鈦礦太陽電池的界面問題，本研究提出了一種局部接觸結構的設計方案。通過在空穴傳輸層/金屬電極界面上真空沉積特定厚度的氧化鉬中間層，改變載流子傳輸路徑，以提高器件的穩定性和效率。使用開爾文探針力顯微鏡、電容-電壓特性、電化學阻抗譜和X射線光電子能譜等手段對氧化鉬局部接觸結構進行了表征。研究發現，氧化鉬中間層在空穴傳輸層/金屬界面產生了負固定電荷，改變了載流子濃度分布，增強了內建電壓，并促進了界面附近的載流子傳輸。與沒有氧化鉬局部接觸結構的寬帶隙鈣鈦礦太陽電池相比，優化后的器件整體性能得到了顯著改善，尤其是在熱穩定性和光穩定性方面。

該研究得到了國家自然科學基金、內蒙古自治區高等學校科學技術重點項目、內蒙古自治區本級引進高層次人才科研支持項目和內蒙古大學駿馬計劃高層次人才引進項目的資助。在該工作中，侯福華研究員為唯一通訊作者，本課題組2021級碩士研究生郭海闊和2022級碩士研究生郭敬偉為共同第一作者，內蒙古大學為唯一完成單位。

論文鏈接：https://doi.org/10.1063/5.0217393

（素材來源：科學技術處???? 編輯：李文娟???? 審核：朱保華??? 劉雪峰）