陈永胜院士&刘永胜Nat. Photon.：钙钛矿太阳能电池埋底界面自发形成二维钙钛矿提升结晶均匀性与缺陷钝化

实现钙钛矿薄膜在顶面和埋底界面均匀结晶是释放其光伏潜力的关键，但目前仍是一个未解决的难题。埋底界面尤其存在结晶质量差、缺陷密度高等问题。

本研究南开大学陈永胜和刘永胜等人提出一种一步法策略，通过在钙钛矿前驱体溶液中引入有机阳离子卤化物盐，诱导在埋底界面自发形成近相纯二维钙钛矿。单晶结构分析揭示了分子工程在促进埋底二维钙钛矿相形成中的关键作用。有机间隔层的低偶极矩和平面刚性结构促使其在钙钛矿晶界聚集并迁移至薄膜底部界面。

该二维钙钛矿层同时促进了埋底界面的均匀结晶和高效缺陷钝化，实现了26.31%的光电转换效率（认证效率26.02%）。未封装器件在连续光照1000小时后仍保持95%的初始效率。

研究亮点：

1. 一步法诱导埋底二维钙钛矿自发形成：通过分子设计实现有机间隔层在结晶过程中自主下沉至埋底界面，构建近相纯二维钙钛矿层，同步调控结晶与钝化。

2. 实现全膜层结晶均匀性：显著改善了传统钙钛矿薄膜顶-底结晶不均的问题，提升晶体质量与载流子寿命，增强器件性能与稳定性。

3. 高效率与高稳定性兼备：n-i-p型器件效率突破26.31%，大面积器件（1.0 cm²）效率达24.16%，并在未封装条件下实现千小时光照下95%的效能保持率。

Gao, Y., Liu, H., Song, Z. et al. Spontaneous 2D perovskite formation at the buried interface of perovskite solar cells enhances crystallization uniformity and defect passivation. Nat. Photon. (2025).

https://doi.org/10.1038/s41566-025-01797-9

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