高效全钙钛矿叠层太阳能电池的规模化制备依然面临挑战,因为宽带隙钙钛矿太阳能电池存在显著的电压损失,这主要是由于大规模刮刀涂层工艺中卤化物严重偏析所致。鉴于此,2025年8月20日武汉大学方国家&柯维俊&武汉工程大学郑文文&华南师范大学Weiwei Meng于Science Advances刊发将2H中间相禁锢在刮涂层宽带隙钙钛矿中用于高效全钙钛矿叠层太阳能电池的研究成果,引入 4-氨基苄基膦酸作为功能性“2H 禁锢”添加剂,选择性地绕过2H相(一种富碘结构)的形成,并促进所需的3C相直接结晶,从而获得均匀的相和卤化物分布。因此,刀片涂层的1.77 eV带隙钙钛矿太阳能电池在约0.07平方厘米的孔径面积下实现了20.35%的能量转换效率(认证值为19.72%),开路电压为1.35V,而1.02平方厘米的器件实现了19.00%的效率。此外,相应的刮涂两端和四端全钙钛矿叠层太阳能电池分别表现出高达27.34%和28.46%的效率。本研究揭示了刮涂过程中相分离的成因,并提供了一种可行的缓解策略,为可扩展的高效叠层太阳能电池铺平了道路。
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