河北大学杨少鹏&何庭伟AM：同步相变策略实现高效宽带隙钙钛矿光伏器件

混合卤素宽带隙（WBG）钙钛矿材料因其带隙连续可调的特性被广泛应用于叠层太阳能电池（TSCs）。然而，富溴钙钛矿薄膜中常出现卤素相不均匀分布的问题，限制了WBG钙钛矿太阳能电池（PSCs）和TSCs的性能。

本文河北大学杨少鹏和何庭伟等人提出了一种通过同步卤素相变策略制备均匀卤素相钙钛矿薄膜的方法。通过将1,3-二甲基-2-咪唑啉酮（DMI）引入钙钛矿前驱体溶液，利用其与卤化铅（PbX₂）更强的结合能，在旋涂阶段形成稳定的DMI-PbX₂加合物中间相，并在退火阶段同步转化为均匀卤素相钙钛矿薄膜。

得益于高效的载流子提取和抑制的载流子复合，1.76 eV带隙的PSCs实现了21.42%的功率转换效率（PCE，认证效率21.18%），是目前带隙大于1.74 eV器件的最高纪录。基于半透明WBG PSCs的高透光率，四端全钙钛矿叠层电池的PCE达到29.66%。

文章亮点

1. 同步相变策略：通过引入DMI溶剂，形成稳定的DMI-PbX₂中间相，实现卤素相的同步转化，解决了富溴钙钛矿薄膜中卤素分布不均的问题。

2. 高效器件性能：1.76 eV带隙的PSCs效率达21.42%（认证21.18%），创下同类器件的最高纪录；四端叠层电池效率进一步提升至29.66%。

3. 优异稳定性：均匀卤素相分布降低了晶格应变和离子迁移率，未封装的WBG PSCs在连续光照3000小时后仍保持90%的初始效率。

Y. Li, X. Zhao, N. Meng, S. Dong, S. Yan, M. Yang, C. Sun, Z. Li, S. Yang, M. Yuan, T. He, Synchronous Phase Transformation for Efficient Wide-Bandgap Perovskite Photovoltaics. Adv. Mater. 2025, e05694.

https://doi.org/10.1002/adma.202505694

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