近年来，钙钛矿太阳能电池取得了令人瞩目的进展。仅经过短短十余年的发展，其光电转化效率从3.8%急速增长至目前的26.14%，使其成为备受关注的高效太阳能电池之一。但相关研究表明，钙钛矿薄膜表面的陷阱态密度显著高于体相，并且其化学计量比与体相内部存在巨大的差异，低效率的主要原因在于钙钛矿界面处存在的非辐射复合。因此，在钙钛矿太阳能电池领域，通过引入适当的界面层和选择合适的界面材料对于提高器件的性能与稳定性至关重要。

近日，中国科学院福建物构所高鹏研究员团队提出了一种新方法，利用绝缘氟化聚酰亚胺作为钙钛矿太阳能电池界面材料，以钝化器件表面缺陷并提高其性能和稳定性。

在这项研究中，他们对氟化聚酰亚胺在钙钛矿太阳能电池中的作用机理进行了详细研究。首先，由于氟化聚酰亚胺所含的特征官能团，能够有效钝化钙钛矿表面的缺陷。另外，氟化聚酰亚胺材料因具备较高的功函数而产生场钝化效应。这一效应导致钙钛矿表面能带发生弯曲，从而提升了器件中的电荷转移效率，并减少了界面处的电荷复合现象。

接着，研究结果验证了氟化聚酰亚胺界面层可以通过隧穿效应使得空穴的顺利传输进入空穴传输层，同时有效地阻止电子进入空穴传输层，从而减少非辐射复合的发生。

最终，研究团队通过引入氟化聚酰亚胺隧穿层成功降低了钙钛矿表面的陷阱态密度，并抑制了界面处的非辐射复合现象。因此，他们制备得到了光电转化效率达到24.61%且具有优异稳定性的钙钛矿太阳能器件。这项研究为改善太阳能电池的效率和稳定性提供了新思路，并为未来的研究和开发提供了潜在的方向。