现在能源转型的步子迈得很大，王植平老师带着武汉大学物理科学与技术学院的团队，2月27日在《Science》上放出了大招，把钙钛矿太阳能电池一直困着的效率和稳定性难题给解决了。这篇文章题目是《氧化铪界面稳定策略实现高效、光热稳定的钙钛矿太阳能电池》。团队里面，杨远航博士后和程思阳博士研究生写了第一作者，王植平老师做了通讯作者，学校也是第一署名单位。 想要让设备又高效又稳定，得有个牢固可靠的电荷传输界面。以前大家用有机分子层来做修饰，虽然效果不错，但这种材料遇到持续光照和高温环境就容易变坏，这也是器件用不长的原因。为了对付这事儿，课题组弄出了一个“原子尺度界面键合”技术。 具体做法是利用原子层沉积工艺，给电池内部关键的位置塞进了一层能调控的氧化铪（HfOx）中间层。这层东西有它的妙用：在空穴传输层那边，它经过退火处理后富含羟基且呈路易斯酸性，能跟自组装分子形成很强的三齿配位结构，把界面分子牢牢锁住；在电子传输层这边，p型的HfOx则是靠着强的Hf···F键把钝化分子锚定住，不让它在高温下脱附跑掉，也阻断了碘离子往金属电极里钻。 有了这层东西，大家就看到了非常明显的效果：做出来的p-i-n型钙钛矿太阳能电池拿到了27.1%的功率转换效率（第三方认证的是26.6%）。而且在85°C的高温下晒了1个太阳的强光整整5000小时后，它还能保持初始效率的90%以上。它的高温工作寿命（T90）直接飙到了同类器件的25倍。 这一研究不仅把效率和稳定都干上去了，还说明了通过无机氧化物中间层来实现原子级精准键合、调控电荷分布以及抑制离子迁移的办法是行得通的。这种技术跟现在的大面积生产工艺挺兼容，给推动钙钛矿光伏技术走向市场提供了关键的界面解决方案。 这次工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划还有武汉大学科研公共服务条件平台的支持。文字编辑排版是党委宣传部的学生记者刘苏墨干的活儿，相茹和赵冀帆校了一遍稿子，舒佩初审过一遍，吴江龙和肖珊审核了一下。最后把这篇稿子发出去的是李霄鹍。