全无机卤化物钙钛矿CsPbI3具有优异的光电性质和成分热稳定性，是构建宽带隙太阳能电池理想的光伏材料之一。然而CsPbI3多晶薄膜的晶界处存在大量不可避免的缺陷，尤其是深能级碘空位缺陷（VI），可以作为Shockley-Read-Hall非辐射复合中心，引起光生载流子的淬灭，进而造成能量的严重损失。更为重要的是这些缺陷容易导致CsPbI3的晶格发生畸变，从钙钛矿相（黑相）转化到非钙钛矿相（黄相），从而失去光伏性能。目前，CsPbI3太阳能电池的效率依然较低。

光电功能材料与器件团队负责人田建军教授立足于界面工程，在CsPbI3前驱液中引入苯硫酚系列多功能配体（TP-ligands），其中的巯基S-H与PbI2进行配位，抑制零价铅（Pb0）的形成。在成膜过程中，该S-H基团作为路易斯碱与VI结合，进而钝化晶界处的缺陷。此外，配体中平面π键形成的电子云具有优良的导电性，因此，TP-ligands中的共轭π键可以提高载流子在钙钛矿界面和晶界的转移能力，为钙钛矿膜在晶界处的载流子萃取提供了额外通道。

基于上述双功能作用，CsPbI3薄膜太阳电池的开路电压和填充因子得到明显提高，器件呈现处具有优异的最大功率点工作稳定性。CsPbI3太阳能电池优异的性能主要包括：光电转换效率达到20.1%，开路电压为1.18 V，填充因子高达83.5%，且其IV曲线具有非常小的迟滞。

该研究工作于2022年9月12日以“High Efficiency Inorganic Perovskite Solar Cells Based On Low Trap Density and High Carrier Mobility CsPbI3 Films”为题，发表于国际权威学术期刊《Advanced Functional Materials》（影响因子19.924）上。论文共同第一作者为博士研究生袁吉峰和硕士研究生张迪，田建军教授为通讯作者。