Nat Commun：调控激光划线处的钙钛矿结晶动力学，实现高效稳定的钙钛矿模组

钙钛矿太阳能电池的光电转换效率已接近硅基电池，但其有限的长期稳定性仍是商业化的关键障碍。

本研究香港科技大学（广州） 可持续能源与环境张勇、南昌大学张少华 、胡笑添和陈义旺等人发现，激光划线是影响钙钛矿太阳能模组稳定性的关键因素，这一点通过钙钛矿太阳能模组与钙钛矿太阳能电池之间不同的衰减速率得到了证实。详细表征揭示，P1划线区域由于结晶动力学不匹配而表现出较差的晶体质量和加速的降解。此外，P2和P3划线过程会引入局部热损伤，导致材料分解，进一步损害模组稳定性。因此，我们提出了一种通过(E)-丁-2-烯-1,4-二胺二盐酸盐调控钙钛矿结晶动力学的策略，该策略促进了高质量、优先取向的钙钛矿薄膜的形成，从而增强了其环境耐受性。最终，孔径面积为25 cm²和100 cm²的钙钛矿太阳能模组分别实现了24.70%和23.89%的惊人效率。值得注意的是，100 cm²的钙钛矿太阳能模组获得了23.55%的认证纪录效率。

此外，未封装的钙钛矿太阳能模组在环境空气（~15% RH）中储存3120小时后，根据ISOS-D-1标准，仍保持了93%的初始光电转换效率。这项工作为推进理解和改善钙钛矿光伏器件的长期稳定性提供了模组层面的视角。

研究亮点：

1. 首次揭示激光划线对模组稳定性的关键影响：系统阐明了P1划线区域的凹陷导致结晶不均匀、溶剂残留引发缺陷聚集，P2/P3划线热损伤引起材料分解和界面退化，从模组层面解析了钙钛矿太阳能模组效率衰减的根本原因。

2. 创纪录的大面积模组效率：通过BDECl添加剂诱导2D钙钛矿模板，实现α-FAPbI₃从底部开始的准外延生长，显著改善P1区域结晶质量。25 cm²模组效率达24.70%，100 cm²模组认证效率达23.55%，为目前报道的大面积钙钛矿模组最高认证效率之一。

3. 卓越的长期稳定性：未封装模组在空气中（~15% RH）储存3120小时后仍保持93%初始效率，MPPT跟踪1200小时保持98.6%初始效率，在85°C/85% RH湿热老化1000小时后仍保持86%效率，展现出优异的商业化潜力。

Xie, Y., Fan, B., Li, H. et al. Regulating perovskite crystallization kinetics at laser scribe lines for efficient and stable perovskite modules. Nat Commun (2026).

https://doi.org/10.1038/s41467-026-69685-6

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