


传统的正式器件仍然是可扩展钙钛矿光伏器件的可靠平台,但其稳态效率已停滞在约26%,落后于反式器件。这种性能差距源于织构化电子传输层/钙钛矿界面处持续存在的非辐射复合,但其根本物理机制尚不明确。鉴于此,2026年4月30日南开大学姜源植&袁明鉴&北京理工大学徐健于Nature刊发连续梯度掺杂SnO2用于高效正式钙钛矿太阳能电池的研究成果,本文揭示了这些损耗源于能带错位和埋入界面处电子积累的协同作用。为了应对这一双重挑战,通过配体竞争结合策略开发了一种连续梯度n+/n型掺杂的SnO2电子传输层,该策略实现了空间可控的掺杂,从而产生内建电场。这种梯度结构同时最大限度地减少了能带偏移并加速了电子提取,从而有效地抑制了界面复合。由此制备的正式钙钛矿太阳能电池的稳态功率转换效率经认证达到27.17%(反向扫描为27.50%),是迄今为止报道的正式钙钛矿太阳能电池电池的最高效率。该策略的可扩展性也得到了进一步验证:1 cm²器件的效率达到25.79%,16.02 cm²孔径面积的钙钛矿组件的效率达到23.33%。这项工作为金属氧化物传输层中的能带工程建立了一种通用范式,克服了传统钙钛矿光伏器件效率的根本瓶颈。
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