需求背景：

近年来，反式钙钛矿光伏电池发展迅速，认证转换效率超过了25%。器件结构简单、载流子传输材料选择多等特点，使反式钙钛矿光伏技术产业化前景更加明朗。但效率和稳定性的进一步提升仍然是反式钙钛矿电池的重要科学方向。

钙钛矿薄膜具有高缺陷密度，以及界面能级的不匹配，导致严重的载流子复合和不良的载流子传输，限制了PSCs的PCE的提升。常用的电子传输层（ETL），PCBM的价带比TiO2或SnO2要浅，因此，PCBM在反式钙钛矿电池中的阻挡空穴的能力可能不足。为了解决上述问题，可以采用多种解决方案来提高反式钙钛矿电池的性能。比如，空穴传输层的表面修饰、钙钛矿体相修饰的添加剂工程和钙钛矿表面化学反应引发的二次结晶均被用于制备高结晶度的钙钛矿薄膜。此外，在ETL和电极之间引入了一个额外的空穴阻挡层，如TiO2、ZnO或BCP层，为了增强ETL的阻挡空穴的能力。然而，这种空穴阻挡层只能阻挡通过ETL到达电极的空穴，但不能阻止ETL或钙钛矿薄膜中载流子的非辐射复合。

难题描述：

• 反式钙钛矿光伏电池因简单的器件结构、显著的成本下降潜力和关键材料的选择多样性广受关注，但由于晶格杂质离子容忍度低，针对钙钛矿导电类型的可控掺杂仍是关键难题，应如何解决。

• 作为非发光性深能级缺陷，钙钛矿体相晶界缺陷也是阻碍器件性能进一步提升的主要原因，如何克服此缺陷。

期望实现的主要技术目标如下：

• 实现钙钛矿可控掺杂与晶界钝化。带有磷酸锚定基团的p型吖啶小分子在钙钛矿成膜过程中被挤出至晶界和底部，从而对钙钛矿晶界和表面实现全面的覆盖钝化，深能级缺陷态密度降低至1013量级。

• 显著提高界面空穴传输效率。钙钛矿晶粒表面与吖啶分子之间存在明显电子转移，从而实现钙钛矿的强p型掺杂，构筑了能级失配仅为0.21eV的肖特基结，显著提高了界面空穴传输效率。