中山大学吴武强Nat Commun：可扩展溶液浸泡淬火技术助力高效耐用宽带隙钙钛矿太阳能模组

宽带隙混合卤化物钙钛矿光伏模组在便携充电器、建筑一体化光伏、农业光伏和叠层系统中展现出巨大潜力，但大面积加工加剧了结晶异质性、表面缺陷和卤化物相分离问题。传统的旋涂钝化方法无法在大面积上实现均匀的界面控制。

本文中山大学吴武强等人引入一种受工业启发的溶液浸泡淬火技术，将热刮涂的宽带隙钙钛矿薄膜（~30 cm²）浸入冷的 SrI₂/异丙醇溶液中。该技术实现了快速的表面重构和均匀的表面钝化，增强了光致发光均匀性，提高了结晶度，降低了粗糙度，并通过梯度 Sr²⁺ 掺杂稳定了卤化物。这些效应缓解了拉伸应力，优化了能级排列，并抑制了光诱导相分离。基于无甲胺宽带隙钙钛矿的小面积（0.04 cm²）器件效率高达 22.03%，而 10.13 cm² 模组实现了 20.32% 的效率，并具有出色的运行稳定性。

该方法适用于多种宽带隙钙钛矿组分，并实现了包括便携充电器、半透明模组（双面等效效率 18.41%）和效率 >27% 的全钙钛矿叠层窗户等实际应用。

研究亮点：

1. 首创“溶液浸泡淬火”后处理技术：借鉴工业冶金淬火理念，将热钙钛矿薄膜快速浸入冷 SrI₂/IPA 溶液中，利用冷热冲击驱动表面重构和梯度掺杂，从根本上解决大面积旋涂后处理不均匀（咖啡环效应）的难题，使 30 cm² 薄膜的 PL 强度变异系数从 17.16% 降至 0.67%。

2. 模组效率与稳定性双突破：10.13 cm² 宽带隙（1.68 eV）钙钛矿模组实现 20.32% 的冠军效率（认证 18.42%），与小面积器件（21.39%）的效率损失仅 1.07%，为刮涂宽带隙模组最小损失纪录；未封装器件在 ISOS-L-1 测试下 1000 小时保持 >96% 初始效率，65°C 热老化 550 小时保持 87% 初始效率。

3. 多场景应用验证技术普适性：成功展示 1.65 eV、1.68 eV、1.78 eV 宽带隙及窄带隙（1.22 eV）钙钛矿的通用性；制备半透明模组（AVT 17.55%，双面等效效率 18.41%）用于农业光伏，以及可切换透光/遮光模式的四端叠层窗户（透明模式效率 17.22%，遮光模式效率 27.12%），并实现模组为手机充电器、迷你风扇等供电的实际演示。

Fang, Y., Sun, J., Tan, Y. et al. Scalable solution soaking quenching technique unlocks efficient and durable wide bandgap perovskite solar modules. Nat Commun (2026).

https://doi.org/10.1038/s41467-026-69264-9

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