钙钛矿太阳能电池（PSCs）凭借高吸收系数、可调带隙和低成本的溶液加工优势，已成为下一代光伏技术的引领者，单结器件认证效率已突破28%。然而，传统n-i-p结构依赖高温烧结的无机电子传输层（如TiO₂、SnO₂），增加了工艺复杂度和制造成本。无电子传输层（ETL-free）器件虽能简化结构、降低成本，但其钙钛矿表面存在大量欠配位Pb²⁺和碘空位，这些缺陷既是非辐射复合中心，也是离子迁移通道，严重制约了器件效率和长期稳定性的提升。

针对上述瓶颈，焦奎拔尖241班本科学生杨成旭同学自大一进入周忠敏教授课题组开展科研攻关，创新性地引入2-氨基苯并咪唑（2-ABD）作为双功能表面钝化剂。该分子兼具咪唑环的富电子氮原子（可与欠配位Pb²⁺形成Pb–N配位键）和氨基的N–H基团（可与I⁻形成N–H⋯I⁻氢键网络），实现对铅缺陷和碘空位的协同钝化，实现 23.71% 的光电转换效率，为目前已报道无电子传输层钙钛矿太阳能电池的最高光电转换效率。

图1. 双界面改良ETL-Free钙钛矿太阳能电池的阶梯自旋涂层和热退火制备工艺示意图。

图2. (a) 钝化分子的静电势(ESP)分布图；(b) 对照组与实验组器件的 J‑V 曲线，插图为光伏性能参数；(c) 器件暗态电化学阻抗(EIS)图；(d) 器件归一化瞬态光电流(TPC)曲线；(e) 钙钛矿薄膜时间分辨光致发光（TRPL）衰减谱；(f) 钙钛矿薄膜稳态光致发光（PL）光谱。

相关研究以《Dual-Functional Surface Passivator Enables 23.71% Efficiency for ETL-Free Perovskite Solar Cells 》为题近期发表在期刊《Chemical Communications》上，文章的第一作者是焦奎拔尖241杨成旭。通讯作者分别为周忠敏教授和张家康博士。

作者简介：杨成旭，化学与分子工程学院焦奎拔尖241班本科生，曾任能源化学242学习委员和青岛科技大学创新创业协会项目孵化部部长，省级以上竞赛获奖十余项。已参与发表SCI论文5篇，在投1篇，其中以第一作者（含共同作者）发表 SCI 论文 2 篇，申请专利1项，大创立项2项，其中以第一负责人国家级立项1项。（一审：杨成旭；二审：周忠敏；三审：郭维斯）