北京
主要内容
实现钙钛矿薄膜顶面与埋底界面的均匀结晶，是释放其全部光伏潜力的核心关键，然而这一目标至今仍是钙钛矿光伏领域尚未攻克的技术难题。尤其是埋底界面，受限于制备过程中的界面相互作用，其结晶质量显著劣于顶面，直接导致晶体品质未达最优、缺陷密度大幅升高，成为制约器件效率与稳定性提升的核心瓶颈。
对此，南开大学陈永胜院士、刘永胜研究员团队创新性提出一种一步法策略，通过在钙钛矿前驱体溶液中精准引入有机阳离子卤化物盐，成功诱导埋底界面自发形成近相纯二维钙钛矿。单晶结构分析明确揭示，分子工程在这一过程中发挥着不可替代的核心作用——有机间隔层所具备的低偶极矩与平面刚性结构，推动其优先在钙钛矿晶界处聚集，进而定向迁移至薄膜底部界面。该二维钙钛矿层同步实现三大核心功效：埋底界面结晶均匀化、高效缺陷钝化及界面稳定性强化，最终使n-i-p型钙钛矿太阳能电池的光电转换效率达26.31%（经权威认证为26.02%）；1.0cm²大面积器件效率同样达到24.16%，展现出优异的规模化潜力。更值得关注的是，未封装器件在连续1000小时光照老化测试后，仍能保持初始效率的95%，长效稳定性表现突出。
文献信息
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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