杭州電子科技大學碳中和新能源研究院/電子信息學院（微電子學院）楚亮教授/嚴文生教授團隊在鈣鈦礦光伏領域發表重要評述工作。以“Surface functionalization in inverted perovskite photovoltaics”為題，發表于中國卓越計劃領軍期刊Science Bulletin（https://doi.org/10.1016/j.scib.2022.08.021）。從電子傳輸和能級結構等半導體與光電器件的視角，討論了界面在正式和反式鈣鈦礦光伏中的區別和重要性。Science Bulletin是由中國科學院和國家自然科學基金委員會共同創辦的自然科學綜合類刊物，影響因子20.577。論文第一作者為楚亮教授，臧月副教授為第二作者，通訊作者為嚴文生教授。
諾貝爾物理學獎得主Herbert Kroemer評價說“the interface is the device”。界面即器件，體現了界面對物理器件的重要意義。鈣鈦礦光伏具有高效率、低成本、制備簡單等優勢，其中的界面對光伏器件效率和穩定性同樣至關重要。一般來說，反式鈣鈦礦太陽能電池的性能低于正式結構器件，這與器件中的界面和鈣鈦礦半導體的物理屬性密切有關。通常，ABX3型鹵化物鈣鈦礦為弱n型。從能級結構上，一般的銨鹽鈍化形成p型界面層。在正式器件中，鈣鈦礦表面功能化提供了額外的內建電場，鈣鈦礦與界面層間形成p-n結，電場方向與原器件電場方向一致，有利于載流子的傳輸。然而，在反式電池中，雖然界面功能化鈍化了表面缺陷，但相反方向的額外電場限制了界面電荷的輸運，而且界面電荷容易累積，削弱了器件的穩定性。本團隊詳細的闡述了界面功能化調控對反式鈣鈦礦太陽能電池性能和穩定性的影響。反式鈣鈦礦太陽能電池的界面功能層應該偏向于n型，這樣不僅具有界面鈍化的作用，還能提高內建電場，額外電場與原電場方向一致，從而提到了反式鈣鈦礦太陽能電池的性能，與正式結構器件效率相當。界面調控鈍化了鈣鈦礦表面缺陷，且避免了界面電荷的堆積，最大化提高了鈣鈦礦太陽能電池的穩定性。該工作為兼顧高效率和穩定性鈣鈦礦太陽能的設計，提供了指導意義，有助于鈣鈦礦光伏的產業化。
近年來，國家大力倡導把論文寫在祖國的大地上，該團隊積極響應國家號召，同時在清華大學出版社Nano Research Energy（Nano Research姐妹刊）期刊上發表了該領域大面積鈣鈦礦光伏組件與產業化為主題的邀請論文（Liang Chu, Shuaibo Zhai, Waqar Ahmad, Jing Zhang, Yue Zang, Wensheng Yan, Yongfang Li, “High-performance large-area perovskite photovoltaic modules”, Nano Research Energy, https://doi.org/10.26599/NRE.2022.9120024），中國科學院李永舫院士參與指導了該工作。
