维度网讯，香港科技大学研究团队设计了一种完全不含PEDOT:PSS的全钙钛矿叠层太阳能电池，通过使用一种吩噻嗪官能化的膦酸单层作为空穴传输层，实现了29.1%的转换效率。PEDOT:PSS作为一种导电聚合物混合物，因其高度透明性、良好的空穴电导率和合适的功函数，被广泛用作空穴传输层，但其酸性和吸湿性在叠层电池中会降解钙钛矿敏感层，影响长期效率和运行稳定性。

为了克服这一挑战，研究团队利用原位表征揭示了PEDOT:PSS在锡铅混合钙钛矿薄膜中诱导的不稳定结晶路径，并采用自组装吩噻嗪官能化单层（简称4PAPT）替代PEDOT:PSS。相比PEDOT:PSS，4PAPT能实现更快、更直接且更均匀的钙钛矿结晶，抑制碘化锡-二甲基亚砜（SnI₂–DMSO）中间相的形成，改善晶体取向与界面稳定性，从而降低缺陷密度并增强载流子传输。

该团队开发的双端子单片全钙钛矿叠层太阳能电池，采用堆叠在氧化铟锡（ITO）透明电极上的器件架构。底电池包括宽带隙（WBG）钙钛矿吸光层，通过基于咔唑的萘衍生物（CbzNaph）作为空穴选择层互联，随后是富勒烯（C60）电子传输层、原子层沉积的二氧化锡（ALD-SnO₂）作为复合层，并覆盖金（Au）电极。顶电池采用4PAPT作为空穴传输界面，结合窄带隙（NBG）钙钛矿吸光层、C60电子传输层、浴铜灵（BCP）激子阻挡层和银（Ag）背电极。基于4PAPT的窄带隙单结电池达到23.2%的效率，而无PEDOT:PSS的全钙钛矿叠层电池实现29.1%的转换效率，为目前同类最高值。封装器件在模拟一个太阳光照、约40°C条件下进行800小时最大功率点跟踪后，仍保持初始效率的90%。

研究通讯作者Fengzhu Li指出，分子界面策略实现了窄带隙单结电池的效率提升，并将该策略扩展到叠层电池。合著者Yen-Hung Lin强调，PEDOT:PSS的不稳定性不仅是材料问题，还影响钙钛矿薄膜在埋藏界面的形成，通过分子设计的自组装单层替代可从一开始控制结晶。该研究发表于Joule期刊，论文标题为《Interface-mediated crystallization enables PEDOT:PSS-free all-perovskite tandems with 29.1% efficiency and enhanced durability》。

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