深圳先进院成会明&白杨&苏大张晓宏&杨新波等最新EES:抑制宽带隙钙钛矿富溴相成核助力稳定叠层电池

论文简介

宽带隙钙钛矿的运行不稳定性主要源于光致卤化物相偏析，这仍是制约钙钛矿基叠层太阳能电池商业化的主要障碍。现有策略多聚焦于缓解卤素迁移的后果，而非针对其根本成因。本研究发现，成膜过程中富溴相的优先成核会引发本征成分不均匀性，进而加剧运行应力下的卤素迁移与相偏析。我们通过引入硫氰酸钾开发了一种前置抑制策略，该策略从源头提高富溴相的成核能垒，从而抑制卤化物相偏析，实现热力学稳定的卤素分布。基于此，1.68 eV带隙的单结器件实现了23.50%的高光电转换效率，并在连续最大功率点追踪2240小时后仍保持98%的初始效率，展现出优异的稳定性。利用这一稳定吸收层，我们制备的钙钛矿-硅叠层太阳能电池获得了33.08%的卓越效率（认证效率32.52%），在户外运行540小时后性能保持不变，且在连续最大功率点追踪下外推的T90寿命超过9700小时。此外，我们证实该稳定策略在宽带隙钙钛矿中具有广泛适用性：1.68-1.88 eV带隙的组分在相同应力条件下表现出优异的光谱稳定性，光致发光峰位偏移可忽略不计；基于此制备的单结器件在1.77 eV和1.88 eV带隙下分别实现了20.37%和18.11%的效率；同时，高性能全钙钛矿叠层电池（28.18%，认证效率28.17%）及钙钛矿-有机叠层电池（25.66%）也得以实现。

论文链接

https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2026/ee/d5ee06815k

硅基太阳电池世界纪录

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