从钙钛矿表面缺陷延伸到C₆₀薄膜的分子堆积，理解倒置器件的界面损失。
在倒置结构钙钛矿太阳能电池中，真空蒸镀C₆₀常被用作电子选择性接触层。以往谈到钙钛矿/C₆₀界面的非辐射复合，讨论焦点多在钙钛矿表面的缺陷：先把表面钝化好，再沉积电子传输层。2026年发表于《Nature Photonics》的一项研究提出了另一条需要同时关注的线索——C₆₀薄膜内部的分子间耦合，也会影响界面复合。
研究团队来自新加坡国立大学、上海交通大学等机构。他们将机理分析、气相分子处理和器件验证结合起来，考察C₆₀沉积后准费米能级分裂损失的来源，并给出了针对C₆₀分子堆积的调控方法。
01 损失为何发生在C₆₀接触形成之后？
论文的理论模拟表明，C₆₀分子在薄膜中紧密耦合、形成周期性排列时，其最低未占据分子轨道（LUMO）会衍生出具有能带特征的电子态。这些态可能充当载流子复合的中间通道。因此，即使钙钛矿表面缺陷得到处理，后续C₆₀沉积仍可能引入额外的电压损失。
这里的关键不是简单否定C₆₀的电子传输功能，而是把“钙钛矿表面”和“沉积后的C₆₀分子排列”作为两个相互关联的工艺变量。只优化前者，可能仍不足以控制整个接触界面的损失。
02 气相分子处理改变了什么？
研究者采用三烷基胺气相处理，其中重点考察了C18N（三己基胺）：让分子作用于C₆₀层，扰动其有序堆积，削弱由强分子间耦合产生的LUMO能带态，从而降低界面非辐射复合。论文还比较了不同烷基链长度；链长过短或过长，都未呈现C18N所对应的最优处理效果。它与常规钙钛矿表面钝化作用于不同位置，两者结合时可以进一步减小损失。
论文报告，沉积C₆₀后的准费米能级分裂损失由89 meV降至41 meV；在此基础上配合常规表面钝化，损失进一步降至17 meV。三个数值对应不同的界面处理条件，不能直接当作单一工艺步骤的全部效果。
03 论文采用了怎样的气相处理？
相关工艺资料显示，研究中的C₆₀层采用热蒸发制备，厚度约20 nm、沉积速率约0.2 Å/s。C₆₀沉积后，样品在密闭腔体内接受C18N气相处理，随后以75 °C退火约5分钟去除残留分子；之后再进行SnOₓ等后续层的制备。这是论文实验流程的概述，并非适用于所有器件结构的标准配方。
该资料给出的实验装置为约30 × 16 × 16 cm³的定制腔体，放入含20 μL处理液的敞口小瓶，抽至约−0.1 MPa表压并保持约6分钟。这里的负压是相对大气压的表压，不是负的绝对压力。处理时间、湿度与退火条件都可能改变作用程度，复现实验应以原论文方法及本实验室安全规范为准，不能直接把这些数值用作量产设备设定。
04 效率与稳定性如何验证？
采用该界面调控策略的倒置钙钛矿电池，在1.02 cm²有效面积上获得27.2%的认证光电转换效率，稳定输出效率为26.6%。研究还报告，器件在空气环境中连续光照1000小时后，保留超过98%的初始效率。
这些是论文所研究器件的结果，不能理解为“所有蒸镀C₆₀器件都能达到27.2%”，也不代表整套钙钛矿吸收层采用全真空制备。对工艺评估而言，认证面积、稳定输出和测试条件应与峰值效率一起阅读。
05 对真空蒸镀工艺有什么启示？
这项工作的工艺启示是：C₆₀层不应只按厚度和沉积速率验收，还应关注分子堆积、界面能态与沉积后处理之间的关系。若将气相分子处理转化为可重复的设备工序，需要进一步确定处理剂量、作用时间、面内均匀性，以及它与C₆₀膜厚、基底温度和后续电极工艺的兼容窗口。上述放大与装备要求是基于论文结果的工程推论，并非论文已经验证的量产参数。
对大面积器件，下一步值得验证的不是单点最高效率，而是同一基板不同位置的界面损失、批次间一致性及连续运行稳定性。分子间“解耦”需要与电子提取和薄膜完整性协同优化，不能把耦合越弱直接等同于器件越好。
结语
钙钛矿/C₆₀界面工程正在从“修复钙钛矿表面”走向“同时设计接触层自身”。这篇研究把C₆₀分子间耦合与界面复合联系起来，并展示了气相分子处理与表面钝化协同降低损失的可能性。对于真空蒸镀路线，真正值得持续追踪的是这种分子尺度调控能否转化为可测量、可复制、可放大的工艺窗口。
论文信息
Tao Wang, Ran Luo, Jinxi Chen, et al. Intermolecular decoupling of C60 suppresses interfacial recombination in perovskite solar cells. Nature Photonics (2026). Published 13 October 2026.