Nat Energy共晶工程突破：二维钙钛矿模块实现>23%效率与超5000小时稳定性

本研究意大利罗马第二大学Narges Yaghoobi Nia、Mahmoud Zendehdel和Aldo Di Carlo等人提出一种共晶工程策略，采用中性分子苯胍胺（BGA）作为连接分子，在三维钙钛矿表面构建稳定的共晶二维钙钛矿相。

通过该共晶界面层，小面积钙钛矿太阳能电池实现了23.4%的功率转换效率。在模块层面，活性面积为9.0 cm²和48 cm²的钙钛矿太阳能模块分别实现了23.1%和18.5%的效率，输出功率最高可达886 mW。该共晶结构显著提升了器件的长期稳定性：在最大功率点连续1太阳光照>5000小时后仍保持95%以上的初始效率；紫外光照射>1000小时后效率保持率超过98%；在85°C高温连续热应力下>5000小时后效率保持率高于91%。

本研究为构建高效、稳定且可扩展的钙钛矿光伏模块提供了新的材料与工艺策略。

研究亮点：

1. 共晶二维钙钛矿相创新构建：首次采用中性分子BGA作为连接分子，通过共晶工程在钙钛矿表面形成稳定、结构有序的二维覆盖层，有效抑制离子迁移与界面复合。

2. 高效率与大模块性能兼具：小面积电池效率达23.4%；9.0 cm²与48 cm²模块效率分别为23.1%和18.5%，模块输出功率>886 mW，展示了良好的可扩展性。

3. 突破性长期稳定性表现：在连续光照、紫外照射及高温热应力等苛刻条件下，模块均表现出优异的稳定性，效率保持率均>91%，部分测试超过5000小时，满足实际应用需求。

Yaghoobi Nia, N., Zendehdel, M., Paci, B. et al. Co-crystal engineering of a two-dimensional perovskite phase for perovskite solar modules with improved efficiency and stability. Nat Energy (2025).

https://doi.org/10.1038/s41560-025-01903-9

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