Sci. Adv.：无MA钙钛矿叠层电池效率突破29%！稳定性超2400小时！

基于碘-溴（I-Br）混合卤化物的宽禁带（WBG；> 1.65 eV）钙钛矿是钙钛矿基叠层太阳能电池（TSCs）的关键组成部分。然而，富溴物种不可控的结晶动力学会导致WBG钙钛矿薄膜的晶粒尺寸减小和缺陷密度升高。

本研究湖南师范大学翟亚新和武汉理工大学童金辉等人引入了一种多功能添加剂3,4,5-三氟苯甲酰胺（TFBZ），用以增强无甲基铵（MA）的WBG钙钛矿薄膜的结晶性并钝化其缺陷。与苯甲酰胺（BZD）相比，TFBZ通过氟增强的相互作用，展现出更优异的钝化能力，能有效抑制碘空位和未配位Pb²⁺缺陷。此外，TFBZ中的氟取代基可以与甲脒碘（FAI）形成N–H–F氢键，从而延缓钙钛矿的结晶速率。

该方法对1.67 eV和1.79 eV的无MA WBG钙钛矿均有效，成功制备出了无MA全钙钛矿叠层电池，其功率转换效率（PCE）达到了29.01%（认证效率28.52%），结果令人鼓舞。

文章亮点

1. 多功能添加剂TFBZ（3,4,5-三氟苯甲酰胺）通过氟增强的相互作用，显著提升了与钙钛矿的吸附能，有效钝化了碘空位和未配位Pb²⁺缺陷，同时通过N–H–F氢键延缓结晶过程，获得大晶粒、低缺陷的高质量薄膜。

2. TFBZ修饰的1.67 eV和1.79 eV无MA宽禁带钙钛矿电池分别实现了22.78%和20.21%的光电转换效率，并表现出优异的操作稳定性（2400小时后仍保持85%初始效率）。

3. 构建的无MA全钙钛矿叠层电池实现了29.01%的认证效率（第三方认证28.52%），是目前无MA全钙钛矿叠层电池中的最高记录。

Xuefei Jia et al. ,Defect passivation and crystallization modulation in methylammonium-free wide-bandgap perovskites for all-perovskite tandem solar cells.Sci. Adv.11,eadv4501(2025).DOI:10.1126/sciadv.adv4501

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adv4501

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