CsPbBr₃/TiO₂异质结

表面终止决定电子提取

通过精确控制氧化物表面终止，在CsPbBr₃与电子传输层之间构建了具有理想II型能带排列和强内建电场的界面，从而促进高效的电荷分离与传输。

Chenyu, Jiang · Jing, Wang · 汪运鹏 · 都鲁超

Computational Materials Science 2026

技术优势

SnO₂界面电荷提取更高效

SnO₂/CsPbBr₃界面呈现明显的界面偶极子和强内建电场，导致能带向下弯曲，形成有利于电子提取的II型能带排列。

Zn端ZnO同样表现优异

Zn端ZnO/CsPbBr₃界面同样表现出明显的界面偶极子和强内建电场，形成II型能带排列，适合作为电子传输层。

O端ZnO会阻碍电子注入

O端ZnO/CsPbBr₃界面产生不利的能量势垒，阻碍电子从CsPbBr₃注入氧化物层，因此应避免使用该终止构型。

深能级缺陷导致寄生吸收

界面深能级缺陷态引起明显的亚带隙吸收和局域电荷积累，可能影响器件性能，需要在界面工程中加以抑制。

应用场景

• 钙钛矿太阳能电池：选用SnO₂或Zn端ZnO作电子传输层，促进钙钛矿层电子提取、减少界面复合。
• 光电探测器：借鉴界面能带工程策略，优化载流子分离与收集，提高光探测响应速度与灵敏度。
• 光电子器件：根据氧化物表面终止的能带排列规律，为各类光电器件筛选合适的ETL材料与界面构型。
• 二维材料异质结：将CsPbBr₃/氧化物界面的原子级表征与计算思路推广到其他二维材料异质结设计。