金属卤化物钙钛矿材料具有优异的热稳定性，因此其受到光伏领域应用的广泛关注，目前报道的钙钛矿器件的最高效率超过20 %，对应于理论效率极限数值的73 %。因此目前提高有机无机杂化钙钛矿太阳能电池的效率还有很大的提升空间。对于光伏电池而言，界面缺陷、界面能级失配导致界面非辐射复合是制约光伏器件性能的关键，此外界面上不充分的电荷抽取导致光电流和填充因子受到抑制。

有鉴于此，陕西师范大学向万春、苏黎世应用科技大学Wolfgang Tress等综述报道揭示界面结构影响全无机钙钛矿光吸收层导致太阳能电池器件性能降低的现象，此外作者总结和展望如何发展高性能的稳定全无机钙钛矿太阳能电池。

本文要点：

（1）

通常为了实现高性能钙钛矿太阳能电池器件，需要将钙钛矿光吸收层与空穴传输层、电子传输层形成三明治层状结构，同时其中的界面和界面层的性质和连接对太阳能电池器件的整体性能具有关键影响。基于CsPbI₃的太阳能电池器件的理论极限根据1.73 eV的能带值，电池器件极限效率为28 %。目前的电池从电流密度角度来看，电池效率达到理论值的约70 %，开路电压损失仍达到0.5 V。目前界面修饰仍是优化钙钛矿太阳能电池效率最重要的方法，其中关键的问题是降低缺陷浓度、优化界面能级排列。此外，界面是最容易导致器件性能衰减的位置，对器件稳定性起到非常重要的影响。

（2）

对界面层的作用进行讨论。

光电功能层：能级排列、钝化界面缺陷；保护层和模板。

用于能级排列的电荷传输层：空穴传输层、钙钛矿/空穴传输层的界面、无空穴传输层的无机钙钛矿、电子传输层、钙钛矿/电子传输层界面、电荷传输层/电极界面、无机钙钛矿材料层的能级等分别进行讨论。

界面和界面层的其他功能。界面缺陷调控、无机钙钛矿层顶部的形貌调控、回滞现象、稳定性。

（3）

总结与展望。基于无机钙钛矿材料的太阳能电池具有优异的稳定性和较高的理论电池效率，因此具有较好的商业化前景。而且CsPbI₃的能带位置与Si的能带位置之间能够很好的排列，因此具有叠层太阳能电池前景。构建界面层最重要的作用是与钙钛矿以及电池基底之间形成合适的能带排列，避免电荷的累积。除了合适的能带排列结构，当电荷传输层的导电性较低，影响太阳能电池的性能，尤其是影响填充因子的数值。合适的电荷传输层需要具有较好的导电性和较低的厚度，因此降低载流子传输的电阻，同时厚度足够避免形成短路。进一步的工作需要发展新型组成结构电荷传输层，以及能够避免空气气氛影响钙钛矿的稳定性/缓解钙钛矿的分解。此外，界面和界面层需要降低界面缺陷浓度，能够调控沉积在电荷传输层之上的钙钛矿形貌和润湿性，钙钛矿经历的生长和渗透，促进界面电荷传输。

参考文献

Wanchun Xiang*, Shengzhong (Frank) Liu, Wolfgang Tress*, Interfaces and Interface Layers in Inorganic Perovskite Solar Cells, Angew. Chem. Int. Ed. 2021

DOI: 10.1002/anie.202108800

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202108800