鈣鈦礦太陽能光伏電池作為一種低成本光伏技術，其光電轉化效率的認證紀錄已經達到了23.7%。鈣鈦礦太陽能電池效率的快速提升主要歸功于三個方面的研究：組分工程、結晶過程調控和電荷傳輸層改性。

近日，南京大學現代工程與應用科學院譚海仁教授課題組與多倫多大學Edward Sargent教授課題組共同發表了鈣鈦礦太陽能電池的最新研究成果。研究揭示，原位背接觸鈍化對鈣鈦礦太陽能電池光電性能有顯著的提升，以該技術制備的平面型鈣鈦礦太陽能電池穩態效率達到21.6%。

含原位背接觸鈍化的鈣鈦礦太陽能電池器件結構

太陽能電池的性能依賴于在界面處有效電荷載流子提取，電子傳輸層（ETL）和空穴傳輸層（HTL）通常是重摻雜的，以確保足夠的導電性；然而，這種重摻雜也會提高導鈣鈦礦/ ETL（HTL）界面的復合損失。

在鈣鈦礦吸收層（上圖a）頂部，即在n-i-p器件中的鈣鈦礦/ HTL界面處的接觸鈍化，需要更精細的化學處理以確保鈣鈦礦薄膜不被破壞。在n-i-p結構太陽能電池中的鈣鈦礦/ HTL界面處實施接觸鈍化并降低界面復合損失，同時能夠有效地提取空穴。

本研究提供了一種新型的原位背接觸鈍化策略，受晶體硅電池中本征非晶硅實現接觸鈍化的啟發，本研究使用一種本征（未摻雜）的半導體聚合物薄膜對鈣鈦礦電池實現原位背接觸鈍化。

研究發現，聚合物的半導體特性以及他們與鈣鈦礦的能帶匹配對實現高開壓和高填充因子起到了關鍵作用。通過應用原位背接觸鈍化策略，在1.53 eV帶隙的平面鈣鈦礦電池中實現了1.15 V的開路電壓和83％的填充因子以及21.6％的穩態效率，這是平面器件中報道的最高效率之一。

譚海仁教授和Sargent教授為共同通訊作者，譚海仁教授課題組網頁：https://hairentan.wixsite.com/nju-solarlab-ch

Tan F, Tan H, Saidaminov M I, et al. In Situ Back‐Contact Passivation Improves Photovoltage and Fill Factor in Perovskite Solar Cells[J]. Advanced Materials, 2019: 1807435.