王睿團隊領跑鈣鈦礦！消除 MA?讓 FAPbI?器件效率飆至 26.08%！

主要內(nèi)容

基于甲脒鉛碘（FAPbI?）的鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）展現(xiàn)出接近肖克利 - 奎伊瑟效率極限的近理想帶隙特性，然而甲基氯化銨（MACl）添加劑引入的殘留甲銨離子（MA?），會對器件的光電子性能與工作穩(wěn)定性造成顯著不利影響 —— 不僅導致帶隙結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，還會嚴重損害器件在熱 / 光應力下的長期穩(wěn)定性，加速其降解失效，這成為制約該類器件向高性能、商業(yè)化推進的核心瓶頸。

針對這一關鍵難題，西湖大學王睿等人開展專項研究，創(chuàng)新性開發(fā)出 α 相導向反溶劑策略（α 相輔助反溶劑法的優(yōu)化升級方案），通過無 MACl 前驅(qū)體溶液制備高性能 α-FAPbI?薄膜。團隊的核心創(chuàng)新在于，在反溶劑體系中策略性引入硫氰酸甲銨（MASCN），成功實現(xiàn)雙重關鍵突破：一方面促進純相 α-FAPbI?的直接形成，另一方面確保 MA?被徹底去除，最終獲得高質(zhì)量、低 MA?殘留的鈣鈦礦薄膜。經(jīng)多種**技術綜合表征證實，這類薄膜的熱穩(wěn)定性與結(jié)構(gòu)完整性均實現(xiàn)顯著躍升。

該策略成效尤為突出：優(yōu)化后的倒置型 FAPbI? PSCs 展現(xiàn)出**的光電轉(zhuǎn)換效率（PCE）達 26.1%，經(jīng)權威認證為 26.08%，成功躋身已報道的同類器件最高效率行列；有效孔徑面積 20.8 平方厘米的大面積組件，孔徑效率達 22.1%，且在加速老化測試中表現(xiàn)出顯著提升的耐久性與長期持久穩(wěn)定性。王睿等人的這項研究，不僅從根源上破解了 MA?引發(fā)的降解瓶頸，為制備具備商業(yè)化可行性的高性能鈣鈦礦太陽能電池鋪平了關鍵道路，其提出的創(chuàng)新性方法與核心基礎研究見解，更向開發(fā)可靠、規(guī)?；拟}鈦礦光伏技術邁出了具有里程碑意義的重要一步。

文獻信息

Mitigating residual MA+ for stable FAPbI3 perovskite photovoltaics

Ke Zhao, Libing Yao, Caner De?er, Xu Zhang, Jiahui Shen, Xiaohe Miao, Pengju Shi, Yixin Luo, Donger Jin, Yuan Tian, Jiazhe Xu, Shaochen Zhang, Qingqing Liu, Shenglong Chu, Xiaonan Wang, Liuwen Tian, Ilhan Yavuz, Jingjing Xue & Rui Wang

https://www.nature.com/articles/s41467-025-65045-y

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