昆工陳江照Angew：間隔陽離子工程轉(zhuǎn)化殘留PbI2為穩(wěn)健2D鈣鈦礦，獲得穩(wěn)定PSCs！

發(fā)表時間：2025-09-24 10:42

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主要內(nèi)容

在鈣鈦礦太陽能電池領(lǐng)域，解決由殘留碘化鉛（PbI?）引發(fā)的光不穩(wěn)定性問題，是實現(xiàn)高光電轉(zhuǎn)換效率與優(yōu)異工作穩(wěn)定性同步提升的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。在此背景下，大灣區(qū)大學于華教授、昆明理工大學何冬梅教授和陳江照教授帶領(lǐng)其科研團隊，創(chuàng)新性地提出了一種基于維度工程對殘留光活性PbI?進行有效管理的策略。

該團隊通過將鹽酸胍（guanfacine hydrochloride，GUFCl）作為添加劑或界面修飾劑引入鈣鈦礦薄膜的制備過程，成功實現(xiàn)了晶界（GBs）處殘留PbI?向穩(wěn)定二維（2D）鈣鈦礦的轉(zhuǎn)化。這一轉(zhuǎn)化機制具有多重積極效應：一方面，有效抑制了鈣鈦礦薄膜的光分解過程，阻礙了離子遷移，從而顯著增強了晶界的穩(wěn)定性；另一方面，2D鈣鈦礦的形成降低了薄膜中的缺陷密度，優(yōu)化了載流子的傳輸與提取路徑，進而減輕了載流子的非輻射復合。

基于上述創(chuàng)新策略，采用GUFCl修飾的p - i - n型反式鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）展現(xiàn)出了**的性能。其**效率達到了26.19%，同時工作穩(wěn)定性也獲得了大幅提升。具體而言，未封裝的反式鈣鈦礦太陽能電池在**功率點（MPP）連續(xù)跟蹤1100小時后，仍能保持初始效率的92%。

本研究不僅為解決由殘留PbI?引發(fā)的內(nèi)在不穩(wěn)定性問題提供了一種簡單而有效的方案，更為實現(xiàn)高效且工作穩(wěn)定的鈣鈦礦光伏器件奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)，具有重要的科學意義和應用價值。