钙钛矿太阳能电池（PSCs）在紫外线（UV）照射下的失效是商业应用的严重障碍。华北电力大学的李美成团队研究发现，在惰性气氛中连续紫外线照射下，发现了TiO₂基PSC的两步降解过程。

本文要点：

1）在第一个衰减阶段，氧空位-Ti³⁺（Ti³⁺-V_O）在紫外线激发下转变为活性Ti⁴⁺-V_O陷阱态，并导致光载流子损失。此外，Ti⁴⁺-V_O态可通过氧化I^-而转变回Ti³⁺-V_O态，从而导致I₃^-的积累。依次地，通过增加I₃^-加速钙钛矿的快速分解，取代了光载流子损耗，这是导致第二衰变阶段的主要机理。

2）然后，提出了一种通用的方法来通过阻止Ti³⁺-V_O态的转变来提高UV稳定性，这可以通过聚乙烯亚胺乙氧基化（PEIE）改性层来实现。经过优化的器件在72天的紫外线照射下仍可保持约75％的初始效率（20.51％），而对照器件则完全失效。

Jun Ji et al. Two-stage ultraviolet degradation of perovskite solar cells induced by the oxygen vacancy-Ti⁴⁺ states, iScience, 2020.

DOI: 10.1016/j.isci.2020.101013.

https://doi.org/10.1016/j.isci.2020.101013