北京
武汉理工大学李蔚、程一兵，佛山仙湖实验室 Mathias Uller Rothmann，香港浸会大学周圆圆及北京大学深圳研究生院杨世和等人研究表明，带隙可调（1.2–1.4 eV）的锡铅基钙钛矿是单结与叠层太阳能电池的理想吸光材料，但其实际应用受Sn²⁺自发氧化问题严重制约。传统抗氧化剂因分布不均难以发挥有效作用，这些长期存在的难题表明，亟需从本征层面解决锡基钙钛矿的不稳定性问题。
该团队借助专为表征钙钛矿材料微八面体结构而开发的超低剂量扫描透射电子显微镜，直接观测到共边八面体畴区与反相边界两类由八面体畸变引发的微结构缺陷。研究证实，晶格畸变从本质上导致 Sn²⁺发生氧化与相分离，进而形成上述缺陷，严重限制了器件的开路电压与工作稳定性。通过引入二甲胺阳离子（DMA⁺），可将体系稳定为共角八面体的四方 β 相，有效降低晶格畸变、抑制缺陷生成与 Sn²⁺氧化。
团队进一步调控 DMAₓ-Cs (Sn,Pb) I₃中 x 的含量，实现对钙钛矿八面体畸变程度、缺陷类型及密度的精准调控：当 0.00 < x ≤0.15 时，材料中存在 90° 反相边界（APB）缺陷与一维共边结构；当 x ≥0.35 时，会出现少量八面体共面次级结构；当 x=0.30 时，体系形成低畸变四方相 (DMA,Cs)(Sn,Pb) I₃，薄膜中无 90° 反相边界与非共角连接结构。研究表明，90° 反相边界与非共角结构会成为卤化物空位聚集区，加剧 Sn²⁺氧化并引发 p 型掺杂，同时作为非辐射复合中心降低器件性能，其密度越高，光电转换效率、载流子寿命越低，滞后现象越显著。
基于几乎无结构缺陷的四方相 β-(DMA,Cs)(Sn,Pb) I₃薄膜制备的窄带隙底电池性能优异，与 1.92 eV CsPbI₂Br 顶电池集成后，所制备的两端全钙钛矿叠层电池（2T-PTSCs）实现19.3% 的稳态光电转换效率（PCE），展现出良好的工业化应用潜力。
综上，该研究揭示了锡基钙钛矿不稳定性的结构根源，实验证实降低钙钛矿八面体畸变程度有助于减小锡铅基钙钛矿薄膜的晶格应变、抑制 Sn²⁺氧化，为通过晶体结构调控工程构筑高效、稳定的两端全钙钛矿叠层电池提供了重要依据。
文献信息
Octahedraldistortion-induceddefectformationleadstoSn(II)oxidationinperovskitetandemsolarcells
YangJiang、MingyuHu、Zhi-WenYin、Yue-YuXu、YusongXiao、ZhangwangGuo、Ji-HongZheng、Chen-QuanYang、YeYuan、ShiheYang、YuanyuanZhou、Yi-BingCheng、MathiasUllerRothmann、WeiLi
https://www.cell.com/joule/abstract/S2542-4351(26)00179-0
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