精确控制卤化物钙钛矿的结晶对于实现高效太阳能电池至关重要。
武汉大学柯维俊等人
提出了一种利用原位形成的氧化物基ABX3结构晶种来调控钙钛矿结晶和生长的策略。将锡酸钾引入钙钛矿前驱体中,会与碘化铅发生自发反应,生成碘化钾和锡酸铅。碘化钾有效钝化缺陷,而PbSnO3(ABX3结构)具有98%的晶格匹配度,作为模板和晶种发挥作用。
该方法促进了钙钛矿薄膜中预成核团簇的形成、择优晶粒取向以及中间相过程的消除。将锡酸钾同时引入钙钛矿前驱体和底层空穴传输层,使得单结1.25 eV带隙Sn-Pb钙钛矿太阳能电池实现了23.12%的稳态效率,并增强了稳定性。
此外,全钙钛矿叠层器件的效率分别达到28.12%(两端)和28.81%(四端)。这种通用的模板化方法还提升了1.77 eV和1.54 eV带隙电池的性能,彰显了其广泛的适用性。
Chen, W., Zhou, S., Cui, H. et al. Universal in situ oxide-based ABX3-structured seeds for templating halide perovskite growth in All-perovskite tandems. Nat Commun 16, 1894 (2025).
https://doi.org/10.1038/s41467-025-57195-w
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