

四川大学彭强、中国科学院大连化学物理研究所刘生忠、成都理工大学段玉伟等人针对宽带隙钙钛矿体系中碘、溴离子结晶行为与迁移势垒差异所引发的结晶不均、卤素相分离等问题,提出了一种高效的分步调控改性策略,用以解决该类缺陷制约光伏器件性能的瓶颈。研究将2-亚氨基硫杂环戊烷(ITA)引入FA₀.₆₇MA₀.₂₇Cs₀.₀₆Pb(I₀.₅Br₀.₅)₃宽带隙钙钛矿前驱体体系,依托ITA与甲胺的原位加成-消除反应,还原生成4-巯基-N-甲基甲脒(MMF)功能中间体。生成的MMF可有效抑制结晶过程中有害钙钛矿物相的滋生,诱导富碘、富溴物相均匀生长,实现薄膜形貌均质化与晶粒尺寸优化;同时通过氧化还原反应清除体系内有害分子碘与碘自由基,并显著提升空位、间隙缺陷主导的离子迁移势垒,从根源上稳定卤素物相、降低缺陷形成能。改性后的宽带隙钙钛矿薄膜具备优异的工况稳定性,单电池光电转换效率可达20.45%。研究进一步以ITA改性钙钛矿为顶电池、近红外吸收有机本体异质结为底电池构筑叠层太阳能电池(TSC),最优器件光电转换效率达到28.20%(认证效率27.82%)。在1倍标准太阳光强、ISOS-L-1测试标准下持续最大功率点追踪700 h后,器件仍可保留90%的初始光电转换效率,展现出优异的工作稳定性。




文献信息
Wide-bandgap perovskite with homogeneous crystallization and suppressed halogen segregation for efficient perovskite-organic tandem solar cells
Xinhong Zhu, Yuwei Duan, Zhuang Xie, Qiuyan Cao, Dexin Zhang, Hongxiang Li, Qunping Fan, Kai Wang, Shengzhong Liu & Qiang Peng
https://www.nature.com/articles/s41467-026-78267-5














