單結鈣鈦礦太陽能電池(PSC)的功率轉換效率(PCE)在短短十年內從3.8%顯著提高到25.2%。隨著PCE的快速發展已經接近其理論效率的極限，通過組合具有不同帶隙的子電池來制造串聯太陽能電池提供了一條超越單結太陽能電池的肖克利-奎瑟極限的途徑。

串聯器件利用太陽光譜的不同部分，使用具有不同帶隙的子電池來減少光生載流子的熱損失。由于帶隙可調、吸收系數高和制造成本低，金屬鹵化物鈣鈦礦是串聯器件的有希望的候選者。

然而，基于鈣鈦礦的串聯太陽能電池的效率在很大程度上受到寬帶隙頂部電池的限制，這些頂部電池通常具有較大的開路電壓(VOC)損失。鈣鈦礦和空穴傳輸層（HTL）之間界面處嚴重的非輻射電荷復合是導致大VOC損失的關鍵因素。

近日，南京大學譚海仁教授課題組采用交聯有機小分子VNPB作為寬帶隙鈣鈦礦太陽能電池的HTL。對于帶隙為1.6eV、1.7eV和1.8eV的寬帶隙太陽能電池，AVOC成功增加了近50mV。與使用PTAA聚合物HTL的控制裝置相比，沉積在VNPB上的鈣鈦礦薄膜具有更大的晶粒尺寸和更好的結晶度。VNPB可實現更快的電荷提取并降低HTL/鈣鈦礦界面處的缺陷密度。

密度泛函理論（DFT）計算表明，VNPB與鈣鈦礦之間的接觸越密切，缺陷形成能增加，缺陷密度降低，從而有效減少載流子的非輻射復合。最后，使用VNPB作為HTL的鈣鈦礦/鈣鈦礦和鈣鈦礦/硅串聯太陽能電池的PCE分別達到24.9%和25.4%。

這項工作表明，可交聯的小分子有望用于高效且具有成本效益的鈣鈦礦串聯光伏器件。