编辑丨王多鱼
排版丨水成文
宽禁带混合卤化物钙钛矿(高溴含量)作为钙钛矿-有机叠层太阳能电池(TSC)的前电池材料,常面临初始卤化物混合不均匀及光致卤化物分离的问题,从而限制了钙钛矿-有机叠层太阳能电池的性能。
2026 年 7 月 13 日,中国科学院化学研究所/苏州大学李永舫院士、孟磊研究员作为共同通讯作者,在Nature期刊发表了题为:Perovskite–organic tandem solar cells with a photo-transformable stabilizer 的研究论文。
该研究开发了具有光响应稳定剂的钙钛矿-有机叠层太阳能电池,实现了高达 28.04% 的认证稳态能量转换效率(PCE),并展现出优异的运行稳定性。
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在这项新研究中,研究团队将一种光响应添加剂 4-[3-(三氟甲基)-3H-二氮丙啶-3-基]苄胺(TDB)引入宽禁带钙钛矿前驱体溶液中,建立了一种稳定混合卤化物相的两阶段策略。
在结晶过程中,TDB 通过抑制富溴相的快速沉淀并加速退火过程中的卤化物混合,改善了初始卤化物均匀性。在运行光照下,TDB 发生转化,形成一种在钙钛矿晶界表面具有更强吸附作用的新物种,该物种能够抑制碘相关缺陷的形成、减少缺陷辅助的载流子捕获和离子迁移,从而缓解光致卤化物分离。代表性的宽禁带钙钛矿(Eg = 1.88 eV)太阳能电池实现了 20.01% 的能量转换效率(PCE),开路电压为 1.42 V,填充因子为 85.13%,并且在光照下具有更高的稳定性。将宽禁带钙钛矿太阳能电池集成到单片钙钛矿-有机叠层太阳能电池中,研究团队实现了 28.80% 的能量转换效率,经认证的稳态 PCE 为 28.04%。该钙钛矿-有机叠层太阳能电池在 ISOS-L-1 协议下运行 625 小时后,仍保持其初始 PCE 的 90%。
论文链接:
https://www.nature.com/articles/s41586-026-10869-x
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