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2-氨基喹喔啉钝化修饰晶硅/钙钛矿叠层太阳能电池

杨俊才 刘兴翀^{（通讯作者）} 林智超 印前广 吕伟峰

西南石油大学新能源与材料学院，四川成都，610500；

摘要：为推动钙钛矿/硅叠层电池的规模化应用，通过在钙钛矿成膜过程中引入缺陷钝化策略，在工业绒面硅基底上制备出缺陷密度低、结晶质量高的钙钛矿薄膜，是制备高效稳定、低成本钙钛矿/晶硅叠层电池的关键路径。本研究采用2-氨基喹喔啉（2-Aminequinoxalin，2-AQ）在钙钛矿/晶硅叠层器件的钙钛矿层/电子传输层进行界面钝化。不仅能钝化钙钛矿层上缺陷态，提升钙钛矿薄膜的结晶质量，还能为载流子传输构建高效通道。2-AQ分子上的-NH2基团是典型的路易斯碱，其孤对电子可以与钙钛矿表面未配位的Pb2+形成稳定的配位键（N-Pb），能够有效降低钙钛矿层上的缺陷态密度，抑制非辐射复合，得到了更高质量的钙钛矿层。此外，其本身具有的π-π共轭体系能在钙钛矿/ETL界面构建低阻力电子通路，提高界面电子迁移率，加速光生电子提取。实验结果表明，经2-AQ钝化修饰的晶硅/钙钛矿太阳能电池获得31.32%的PCE、1.906 V的VOC、20.98 mA/cm2的JSC和 79.28% 的FF。在相对湿度约为 45% 的环境下运行980小时后，仍保持初始效率的80.73%，为叠层太阳能电池的商业化推进提供了重要技术支撑。

关键词：钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池；缺陷钝化；稳定性提升

参考文献

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