陳永勝&劉永勝Nat. Photonics：26.31% 認(rèn)證效率！埋底界面二維鈣鈦礦突破鈣鈦礦電池性能

主要內(nèi)容

實(shí)現(xiàn)鈣鈦礦薄膜頂面與埋底界面的均勻結(jié)晶，是釋放其全部光伏潛力的核心關(guān)鍵，然而這一目標(biāo)至今仍是鈣鈦礦光伏領(lǐng)域尚未攻克的技術(shù)難題。尤其是埋底界面，受限于制備過(guò)程中的界面相互作用，其結(jié)晶質(zhì)量顯著劣于頂面，直接導(dǎo)致晶體品質(zhì)未達(dá)**、缺陷密度大幅升高，成為制約器件效率與穩(wěn)定性提升的核心瓶頸。

對(duì)此，南開(kāi)大學(xué)陳永勝院士、劉永勝研究員團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性提出一種一步法策略，通過(guò)在鈣鈦礦前驅(qū)體溶液中精準(zhǔn)引入有機(jī)陽(yáng)離子鹵化物鹽，成功誘導(dǎo)埋底界面自發(fā)形成近相純二維鈣鈦礦。單晶結(jié)構(gòu)分析明確揭示，分子工程在這一過(guò)程中發(fā)揮著不可替代的核心作用 —— 有機(jī)間隔層所具備的低偶極矩與平面剛性結(jié)構(gòu)，推動(dòng)其優(yōu)先在鈣鈦礦晶界處聚集，進(jìn)而定向遷移至薄膜底部界面。該二維鈣鈦礦層同步實(shí)現(xiàn)三大核心功效：埋底界面結(jié)晶均勻化、高效缺陷鈍化及界面穩(wěn)定性強(qiáng)化，最終使 n-i-p 型鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率達(dá) 26.31%（經(jīng)權(quán)威認(rèn)證為 26.02%）；1.0 cm2 大面積器件效率同樣達(dá)到 24.16%，展現(xiàn)出優(yōu)異的規(guī)?；瘽摿Α８档藐P(guān)注的是，未封裝器件在連續(xù) 1000 小時(shí)光照老化測(cè)試后，仍能保持初始效率的 95%，長(zhǎng)效穩(wěn)定性表現(xiàn)突出。

文獻(xiàn)信息

Spontaneous 2D perovskite formation at the buried interface of perovskite solar cells enhances crystallization uniformity and defect passivation

Yuping Gao, Hang Liu, Zonglong Song, Yu Chen, Liu Yang, Ziyang Hu, Yu Zou, Yongsheng Chen & Yongsheng Liu

https://www.nature.com/articles/s41566-025-01797-9

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