武汉大学物理科学与技术学院的研究团队在钙钛矿太阳能电池领域取得重大突破，相关成果发表于国际权威学术期刊《科学》上。研究团队开发出一种新型“原子尺度界面键合”技术，通过引入氧化铪（HfOx）中间层，成功解决了钙钛矿电池效率与稳定性难以兼顾的长期难题。
传统高性能钙钛矿电池多采用有机分子层进行界面修饰，但这类材料在持续光照和高温环境下易发生性能衰减，限制了器件的实际使用寿命。研究团队针对这一瓶颈，利用原子层沉积工艺在电池关键界面引入可调控的氧化铪中间层。该技术通过在空穴传输层制备经过退火处理的n型HfOx层，其富含羟基的路易斯酸性特性可与自组装分子形成高强度三齿配位结构，显著提升了界面的热稳定性和机械附着力。
在电子传输层一侧，研究团队设计了p型HfOx中间层，通过强的Hf···F键合作用固定钝化分子，有效抑制高温脱附现象。这种设计同时阻断了碘离子向金属电极的迁移路径，从根源上减缓了器件性能衰退。实验数据显示，采用该技术制备的p-i-n型钙钛矿电池功率转换效率达27.1%（第三方认证效率26.6%），在85℃持续光照条件下运行5000小时后仍能保持初始效率的90%以上，高温工作寿命较传统器件提升25倍。
这项突破不仅实现了效率与稳定性的同步提升，更建立了通过无机氧化物中间层实现原子级精准界面调控的全新机制。研究团队指出，该技术路线与大面积生产工艺高度兼容，为钙钛矿光伏技术的产业化应用提供了关键解决方案。项目实施过程中得到国家自然科学基金和国家重点研发计划的支持，相关成果已形成完整的技术专利体系。
