无迟滞钙钛矿太阳能电池中核/壳纳米晶体调控载流子动力学，实现约20%效率与长时运行稳定性

摘要： 有机卤化物钙钛矿太阳能电池（PSCs）中的环境稳定性、迟滞效应和陷阱态与层间界面及晶界的影响相关。巧妙引入Cu2ZnSnS4（CZTS）和Au/CZTS核壳纳米晶体（NCs）可实现同时提升PSCs性能与环境稳定性的目标。通过优化光活性层中Au/CZTS NC的尺寸与浓度，在环境空气中稳定性超过800小时的前提下，功率转换效率可提升至19.97±0.6%，而未改性器件仅为14.46±1.02%。CZTS与钙钛矿的高效载流子生成配合Au的等离子体效应，使载流子密度显著增加（瞬态吸收光谱验证）。NCs通过合适的能带排列促进界面电荷转移，并消除金属Pb0、表面缺陷或杂质位点等复合中心。NC嵌入还能增大钙钛矿晶粒尺寸并辅助填补针孔，降低陷阱态密度。