南昌大学胡笑添&陈义旺AM：基于咖啡环工程的界面层实现流体锁定用于可扩展钙钛矿光伏器件

钙钛矿太阳能电池（PSCs）作为一种极具前景的光伏技术，具有出色的功率转换效率和巨大的规模化应用潜力。然而，在印刷制备过程中，固有的咖啡环效应会导致胶体颗粒的不均匀沉积，引发非均匀结晶，严重限制了大面积器件的性能。这一问题不仅使钙钛矿薄膜的结晶动力学复杂化，也阻碍了适用于不同器件尺度的通用流体控制策略的发展。

本工作中，南昌大学胡笑添和陈义旺等人利用咖啡环形成机制，结合快速干燥与液滴破碎技术，在埋底界面构建了尺寸可调的流动锁定网络。该网络有效限制了钙钛矿胶体颗粒在流动和干燥阶段的无序迁移，抑制了宏观咖啡环的形成，减轻了其对器件结晶与性能的不利影响。基于此，优化后的PSCs实现了26.61%的高效率，而大面积模块（100 cm²）仍保持21.39%的优异效率，展现出卓越的可扩展性与器件均匀性。

文章亮点：

1. 创新性界面设计：逆向利用咖啡环效应，通过喷雾沉积与网状破碎构建尺寸可调的流动锁定网络，有效抑制钙钛矿胶体颗粒在大面积沉积中的无序迁移。

2. 优异器件性能与可扩展性：实现小面积（0.10 cm²）器件效率26.61%，大面积模块（100 cm²）效率21.39%，展示出良好的规模化制备潜力与器件均匀性。

3. 显著稳定性提升：引入流动锁定网络的器件在85°C、85%相对湿度下老化1200小时后仍保持93%的初始效率，显示出优异的湿热稳定性。

C. Gong, C. Wang, B. Fan, et al. “ Coffee-Ring-Engineered Interfacial Layer Enables Fluid-Locking for Scalable Perovskite Photovoltaics.” Advanced Materials (2026): e18582.

https://doi.org/10.1002/adma.202518582

学术交流QQ群

知光谷光伏器件学术QQ群：641345719

钙钛矿产教融合交流@知光谷（微信群）：需添加编辑微信

为加强科研合作，我们为海内外科研人员专门开通了钙钛矿科创合作专业科研交流微信群。加微信群方式：添加编辑微信pvalley2024，备注：姓名-单位-研究方向（无备注请恕不通过），由编辑审核后邀请入群。