我院光电技术研究中心携手吉林大学化学学院的科研团队，在国际知名期刊J. Phys. Chem. Lett.上发表了其关于反式钙钛矿太阳电池（IPVSCs）的最新研究成果。这项研究针对IPVSCs在空气中的衰减问题，深入探讨了不同阴极界面层材料对其稳定性的影响，为理解和解释反式钙钛矿太阳能电池的空气衰减问题提供了全新视角。
我院光电技术中心联合首席科学家黄劲松博士、吉林大学化学学院李枫红教授指导了这一课题的研究。我院访问博士生，来自吉林大学的余成卓博士完成了课题，我院光电技术研究中心研究员胡云博士参与了课题研究。
反式钙钛矿太阳能电池（IPVSCs）因其独特的优势，如制备工艺简单，可低温成膜，易于实现柔性化，以及适合与硅基电池结合制备叠层电池等，受到了国内外科研工作者的广泛关注。目前，单结IPVSCs的光电转换效率（PCE）已超过25%，展现出巨大的商业化前景。然而，IPVSCs的稳定性不足是制约其商业化发展的一个重大挑战。
为了提高IPVSCs的稳定性，研究人员需要在电子传输层和金属阴极之间引入阴极界面层（CIL）来保护钙钛矿层免受水分和氧气渗透，以及有效减少卤素离子和金属阴极的相互迁移。同时，CIL能够有效调整界面能级水平，增强电子提取，并减少阴极界面处的复合损失，进一步提升器件性能。
由于IPVSCs的降解机制十分复杂，人们对IPVSCs的老化过程还没有很清楚的认识。特别是关于不同CIL对IPVSCs空气衰减过程电学衰减机制的研究鲜有报道。针对这一问题，我院和吉林大学的科研人员选用了表面活性剂包覆的多金属氧簇[(C8H17)4N]4[SiW12O40] (TOASiW12)和浴铜灵（BCP）作为阴极界面材料进行比较研究。TOASiW12是一种新型的、可溶液制备的阴极界面层材料，浴铜灵（BCP）则是一种经典的阴极界面。
通过一系列的实验测量，如IPVSCs光照和暗态J-V曲线、Jph-Veff曲线、C-V曲线和TPC测量以及单电子器件的暗态J-V曲线，研究人员系统地研究了不同CIL/金属阴极组合器件，即BCP/Al、TOASiW12/Al、BCP/Ag或TOASiW12/Ag器件空气衰减过程的电学特性变化。
研究结果表明，采用BCP/Al组合的器件在空气中电学特性衰减明显，而TOASiW12/Al、BCP/Ag和TOASiW12/Ag组合的器件则表现出良好的稳定性。这一结果表明CIL材料的选择以及CIL与金属阴极之间的良好匹配对IPVSCs的空气稳定性具有重要意义。
这一研究不仅为IPVSCs的空气衰减机理提供了新的思路，也有助于低成本、高效CIL材料的开发。
