由UNIST能源与化学工程学院SangIlSeok教授领导的一个研究小组通过在电子传输层和钙钛矿层之间形成夹层以最大限度地减少钙钛矿太阳能电池(PSC)的效率，创造了25.8%的新效率记录。界面缺陷，导致功率转换效率降低。据研究小组称，这一新记录是迄今为止报道的世界上最高的功率转换效率(PCE)。此外，该记录还获得了国家可再生能源实验室(NREL)的认证，也是最高确认的转换效率25.5%。

研究小组指出，在钙钛矿太阳能电池中，钙钛矿和电荷传输层之间的界面包含高浓度的缺陷，特别是深能级缺陷，这大大降低了器件的功率转换效率。减少这些界面缺陷的努力主要集中在表面钝化上。然而，钝化与电子传输层接口的钙钛矿表面一直很困难，因为电子传输层上的表面处理剂可能会在涂覆钙钛矿薄膜时溶解。

“或者，如果可以在电子传输层和钙钛矿层之间形成相干界面，则界面缺陷可能不是问题，”研究小组说。

在这项研究中，研究小组报告了在SnO2电子传输层和卤化物钙钛矿光吸收层之间形成夹层，这是通过将Cl键合的SnO2与含Cl钙钛矿前驱体偶来实现的。

据研究小组称，该中间层具有原子相干特征，可增强钙钛矿层的电荷提取和传输，并减少界面缺陷。“这种相干夹层的存在使我们能够制造出在标准照明下功率转换效率为25.8%的钙钛矿太阳能电池，”该团队表示，并补充说，即使在连续光照一段时间后，未封装的器件仍能保持其初始效率的90%左右。500小时。他们预计这些发现为设计金属卤化物钙钛矿和电子传输层之间的缺陷最小化界面提供了指导。

这项研究的结果已发表在2021年10月的《自然》杂志上。