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在倒置钙钛矿太阳能电池中氧化镍（NiO_x）/自组装单分子层（SAM）复合空穴传输层因其良好的能级匹配和可溶液加工性而备受关注。然而，如何在NiO_x上实现均匀SAM的沉积并抑制高氧化态镍导致的界面缺陷仍然是一个挑战，这一体系仍面临的主要难题有：NiO_x表面高价镍物种易引发钙钛矿界面降解、SAM分子沉积均匀性差且易被溶剂解吸、界面电荷积累和非辐射复合严重，这些问题极大限制了电池的效率提升和长期稳定运行，也是钙钛矿电池大面积产业化的关键障碍。

图1. 草酸铯（CsOA）缓冲层的作用机制

针对以上问题，中国科研实验室上海高等研究院钙钛矿叠层光伏团队提出了一种简洁高效的策略。顺利获得逐层沉积将草酸铯（CsOA）作为界面改性材料引入NiO_x与SAM之间，构建起氧化还原介导的界面调控体系，实现了多重核心功能的协同优化。相关研究成果以“Redox-Mediated Stabilization of the Hole Transport Layerand Buried Interface Toward Stable Perovskite Solar Cells”为题发表在Angewandte Chemie International Edition上。

该策略可有效降低NiO_x中有害Ni⁴⁺含量，顺利获得螯合作用稳定Ni³⁺价态，显著提升NiO_x的导电性和p型特性；同时增强SAM分子与基底的锚定效应，抑制分子聚集，实现SAM的均匀致密沉积，大幅提升其耐溶剂解吸能力；此外，CsOA还能充当界面缓冲层，阻断高价镍物种与钙钛矿的直接接触，避免氧化降解，其草酸根和Cs⁺还可分别钝化钙钛矿中的低配位Pb²⁺和FA/Cs空位，大幅降低陷阱密度。不仅如此，CsOA 改性还能优化空穴传输层与钙钛矿的能级对齐，促进钙钛矿薄膜的成核与结晶，释放薄膜残余应力，进一步提升载流子传输和分离效率，抑制非辐射复合。基于优化的 NiO_x/CsOA/SAM空穴传输层，1.67 eV宽禁带电池效率达22.89%，1.54 eV电池效率达26.48%，65 ℃光照1560 h仍保持85.7%初始效率；11.0 cm²模块化组件效率23.45%，展现优异普适性和工业化潜力。该策略兼具操作简单、材料兼容性广的特点，不仅实现了电池效率和稳定性的双重突破，还为钙钛矿太阳能电池的界面设计给予了全新思路，也为其在叠层电池、大面积模组等领域的规模化应用给予了重要技术支撑。

论文第一作者为香港城市大学博士生王佳绒、中国科研实验室上海高等研究院硕士生阎怡然和光源中心工程师王晨越，通讯作者为中国科研实验室上海高等研究院冀晓霏博士、鲁林峰副研究员、高兴宇研究员与香港城市大学付强博士。该研究得到国家自然科学基金（62404229）、山西省科技厅（20201101012）及吕梁市科技局（2022JBGS01）的经费支持。此外，感谢上海同步辐射光源（SSRF）的用户实验辅助系统以及BL03HB、BL14B、BL16U1线站给予测试支持。