富勒烯基电子传输层(ETL)常用于锡基钙钛矿太阳能电池以实现高功率转换效率，但其存在成本高、合成复杂、电子迁移率低以及与钙钛矿相互作用有限等问题。

为解决这些问题，复旦大学赵岩、王洋和梁佳等人采用非富勒烯ETL，即氟化三受体聚合物(P1、P2和P3)，其具有成本低、合成简单、电子迁移率高和结构灵活性好等优势。这些聚合物能与锡基钙钛矿层形成连续、共形的界面，实现更强、更均匀的相互作用，尤其在大面积器件中表现突出。其中，P3实现了最优的能级对齐和高效的电子传输，使得0.04 cm²器件效率达16.06%(认证15.90%)，1 cm²器件效率达14.67%(认证14.51%)，优于富勒烯基器件。

得益于P3的长烷基侧链和氟取代基的疏水性，两种器件在连续1太阳光照550小时后仍能保持初始效率的85%以上。该研究展示了非富勒烯ETL在锡基钙钛矿光伏中的潜力。

研究亮点：

高效率与大尺寸兼备：采用非富勒烯ETL材料P3.实现了小面积(0.04 cm²)16.06%和大面积(1 cm²)14.67%的高效率，且均通过第三方认证，为锡基钙钛矿太阳能电池的大面积化提供了可行路径。

界面相互作用显著增强：P3与锡基钙钛矿之间形成强相互作用和连续共形界面，有效抑制了非辐射复合，提升了电荷提取效率与器件稳定性。

优异的环境稳定性：得益于疏水性长烷基链与氟原子的协同作用，器件在连续光照550小时后仍保持86%以上初始效率，在空气中储存1200小时几乎无衰减。

Li, T., He, F., Shen, T. et al. Centimetre-scale fullerene-free tin-based perovskite solar cells with a 14.51% certified efficiency. Nat Energy (2025).

https://doi.org/10.1038/s41560-025-01919-1