可印刷介观钙钛矿太阳能电池(p-MPSC)具备在大气环境下通过低成本湿法工艺制造的潜力，其制造工艺是将介孔TiO₂(m-TiO₂)ETL、m-ZrO₂间隔层及多孔碳电极依次印刷在导电玻璃(FTO)上，再渗透钙钛矿前体溶液形成器件。不过，尽管成本优势明显，但其效率(约22%)仍需提升以接近钙钛矿理论极限(>30%)。

提高太阳能电池效率，有效管理载流子是关键。在p-MPSC中，光生电子能在几十纳米内被附近的m-TiO₂快速提取，但空穴需在钙钛矿层内长距离(>3μm)传输，穿越多个晶界与界面。晶粒终端(含晶界与界面)随机终止于未配位离子，会破坏能带连续性，阻碍空穴传输与收集，因此优化晶粒终端对改善空穴收集至关重要。

华中科技大学韩宏伟教授、梅安意教授等研究人员开发出亲电反应后处理策略，用含有反应性异氰酸酯基团的六亚甲基二异氰酸酯(HDI)对多孔支架内的钙钛矿进行后处理，以制造高性能p-MPSC。HDI与钙钛矿晶粒末端的过量有机阳离子反应，消除它们并重建晶粒末端，大大改善了电位分布均匀性，降低了钙钛矿薄膜中的缺陷密度，增强了空穴在钙钛矿中及钙钛矿和碳电极之间界面上的传输。

通过该方法，实验室尺寸设备(面积0.1cm²)和孔径面积57.3cm²的微型模块的光电转换效率(PCE)分别达到23.2%和19.4%，超过了此前报道的完全可打印和碳基无空穴导体PSC的结果。后处理装置稳定性良好，在55±5°C下以最大功率点(MPP)连续运行900小时后，仍保持初始效率的95%。

相关研究成果以“Enhancing hole-conductor-free, printable mesoscopic perovskite solar cells through post-fabrication treatment via electrophilic reaction”为题发表在《Nature Energy》上。

该研究的关键创新点在于使用HDI进行后处理，通过亲电反应，HDI与钙钛矿晶界处的过量有机阳离子反应，重建晶界和背界面，有效钝化缺陷，促进空穴从钙钛矿到碳电极的传输，此方法此前未被广泛采用。

经HDI处理，实验室尺寸的钙钛矿太阳能电池实现了23.2%的PCE，是目前报道的无空穴传输层、全打印、碳基钙钛矿太阳能电池的最高效率之一。同时，钙钛矿薄膜表面电位分布更均匀，晶界处电位波动显著降低，空穴迁移率从11.9cm²V⁻¹s⁻¹提高到47.9cm²V⁻¹s⁻¹，空穴传输性能显著改善。

这项研究开发了用于制备高性能p-MPSC的反应性后处理策略，实现了PCE突破，强调了促进空穴传输和转移在提升无空穴导体p-MPSC的PCE方面的关键作用。通过使用定制化学品重建晶粒终端实现原位反应性后处理，可成功增强载流子传输和转移性能以及缺陷钝化，为进一步提升可扩展且稳定的p-MPSC的性能提供了新途径。