南京大学孔文池&谭海仁Joule：通过湿膜干预实现钙钛矿/硅叠层太阳能电池的可规模化环境制备

钙钛矿/硅叠层太阳能电池已成为低成本、高效率光伏技术的前沿方向，展现出巨大的产业化应用潜力。实现与工业产线兼容的宽带隙钙钛矿顶电池的可扩展制备，是推动其商业化进程的关键。混合蒸发-溶液顺序沉积法因其与工业化纹理硅基底的兼容性，以及在无毒性溶剂条件下适用于低成本、规模化环境制备的特点，被视为最具产业化前景的技术路线之一。然而，环境湿度会干扰结晶调控并加剧钙钛矿分解，给高性能钙钛矿太阳能器件的制备带来显著挑战。

为此，南京大学孔文池和谭海仁等人系统研究了多种添加剂在环境湿度下对钙钛矿结晶行为的影响，并创新性地提出一种基于双功能n-丁基硫氰酸铵（nBASCN）的湿膜干预策略，以实现对环境制备钙钛矿的精确结晶调控，并减轻水分的不利影响。实验表明，采用该策略的小面积（1.1664 cm²）叠层器件实现了30.71%（认证效率30.51%）的光电转换效率，大面积（16 cm²）叠层器件的效率也达到29.09%。该策略显著降低了对制备过程中湿度控制的严苛要求，为高效叠层太阳能电池的环境规模化生产提供了可行路径，进一步推动了其商业化进程。

文章亮点：

1. 实现了环境空气中钙钛矿/硅叠层电池的高效制备，小面积器件认证效率达30.51%，大面积（16 cm²）器件效率超过29%，均为目前环境制备条件下的最高水平之一。

2. 创新提出nBASCN湿膜干预策略，通过SCN⁻调控结晶过程、nBA⁺构建自挥发疏水屏障，协同提升薄膜质量并抑制湿度引起的降解。

3. 策略具备良好的湿度耐受性与工艺兼容性，为钙钛矿/硅叠层电池的规模化、低成本环境制备提供了可行路径，推动其产业化进程。

Scalable ambient fabrication of perovskite/silicon tandem solar cells via wet-film intervention

Author: Jiajia Hong,Xuntian Zheng,Haowen Luo,Bowen Yang,Jiajia Suo,Xinrui Han,Zijing Chu,Lu Zhao,Hongfei Sun,Shuncheng Yang,Yijia Guo,Jinyan Guo,Wennan Ou,Enzuo Wang,Anh Dinh Bui,Khoa Nguyen,Daniel MacDonald,Renxing Lin,Wenchi Kong,Hairen Tan

Publication: Joule

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2542435125004180

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