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钙钛矿基串联太阳能电池是实现高效率的重要技术路径之一。然而，混合卤化物钙钛矿顶电池在持续光照下容易发生相分离，导致串联器件整体功率输出快速衰减。
为解决这一问题，本研究中国科学院李为民、西北工业大学刘哲和王洪强等人在钙钛矿前驱体溶液中引入无配体硒化铅（PbSe）纳米晶，通过异质外延生长机制调控混合卤化物钙钛矿的结晶过程。PbSe的加入显著提升了钙钛矿薄膜的均匀性并降低了缺陷密度，有效抑制了卤化物相分离。基于此，宽带隙（1.68 eV）钙钛矿p-i-n器件实现了22.87%的功率转换效率（PCE）和84.79%的填充因子（FF）。在1-sun持续光照下进行1000小时最大功率点（MPP）跟踪后，器件仍保持初始效率的88%。
此外，通过将半透明钙钛矿电池与铜铟镓硒（CIGS）太阳能电池机械堆叠，四端串联电池的PCE达到28.24%。
文章亮点总结
异质外延生长抑制相分离：通过引入无配体PbSe纳米晶，调控钙钛矿结晶过程，显著提升薄膜均匀性并降低缺陷密度，有效抑制光照下的卤化物相分离。
高效率与高稳定性：宽带隙钙钛矿太阳能电池实现22.87%的PCE和84.79%的FF，并在1000小时光照后仍保持88%的初始效率。
串联电池性能突破：半透明钙钛矿与CIGS电池堆叠的四端串联器件PCE高达28.24%，为商业化应用提供了新思路。
Y. Jiang, P. Guo, R. Chen, L. Du, X. Shao, X. Zhang, Y. Zheng, N. Jia, Z. Fang, L. Ma, X. Zhang, Z. Li, C. Yang, Y. Hou, F. Lin, W. Li, Z. Liu, H. Wang, Heteroepitaxy with PbSe Nanocrystals Enables Highly Stable Wide-Bandgap Perovskite Solar Cells. Adv. Energy Mater. 2025, 2501312.
https://doi.org/10.1002/aenm.202501312
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