在过去的十年里，由于有机-无机卤化铅钙钛矿材料独特的光电性能，如显著的光吸收系数、可调的带隙和易于溶液加工等，使得钙钛矿太阳能电池（PSCs）取得了令人瞩目的成就。由于透明导电氧化物（TCO）/钙钛矿界面发生了严重的界面电荷复合，其中TCO中的光电子可以返回并与钙钛矿层中的空穴复合。因此目前已报道的无电子传输层（ETL）PSCs的性能仍逊于含ETL的太阳能电池器件。
近日，中山大学吴武强教授，澳大利亚昆士兰大学王连洲教授，美国北卡罗来纳大学教堂山分校黄劲松教授报道了用原子尺度的薄的非晶态氢氧化铌(a-NbOH)层修饰TCO衬底，使得高性能、无ETL的PSCs具有超过21%的效率、可忽略的滞后以及增强的工作稳定性。这是迄今为止，经过简化的器件结构的PSCs的记录效率。
文章要点
1）嵌入在TCO和钙钛矿之间的a-NbOH过渡层不仅起到了降低界面电荷复合损耗的绝缘势垒作用，而且还起到了促进电子提取和加强空穴阻挡的电子隧穿接触的作用。
2）a-NbOH层的表面富含羟基，促进了晶体的生长，从而获得具有结晶度高、晶粒大、陷阱密度低的高质量钙钛矿薄膜。
3）值得注意的是，这种薄、密、非晶、无机层间修饰策略有望用于制造大面积、无ETL的PSCs，对于孔径为1.1 cm2的无ETL器件，显示出相当高的效率，接近20.0%。
Wu-Qiang Wu, et al, Suppressing Interfacial Charge Recombination in Electron Transport Layer-Free Perovskite Solar Cells with Efficiency Exceeding 21%, Angew. Chem. Int. Ed., 2020
DOI：10.1002/anie.202005680
https://doi.org/10.1002/anie.202005680
