苏州大学陈炜杰&李永舫Angew：通过晶格增强延缓相分离实现高效稳定的钙钛矿 / 有机串联太阳能电池

钙钛矿 / 有机串联太阳能电池（TSCs）在光照和高于单结太阳能电池的偏压下工作，这对其稳定性提出了严峻挑战。光照会引发钙钛矿子电池中的卤化物相分离，而高偏压通过电子 - 声子耦合加剧了这一现象。

为了解决这一问题，本文 苏州大学陈炜杰和李永舫等人 引入了二甲基铵离子（DMA⁺）延缓钙钛矿结晶，通过形成中间相增强结晶性并减少晶格结构缺陷。DMA⁺具有较大的离子半径，进入晶格的 A 位点，增大了钙钛矿的带隙，缩短了 Pb-I 键并增强了晶格。这抑制了卤化物从晶格中逃逸及随后的离子迁移。在高功率光照和偏压下，钙钛矿子电池中的相分离显著减少。因此，钙钛矿子电池表现出更高且稳定的准费米能级分裂值，实现了 1.34 V 的高开路电压。

值得注意的是，0.062 cm² 和 1.004 cm² 的钙钛矿 / 有机串联电池分别实现了 26.15%（认证效率为 25.34%）和 24.87% 的效率，并表现出优异的操作稳定性（T₉₀ > 1350 小时）。

文章亮点总结

1. DMA⁺延缓相分离
   ：通过引入二甲基铵离子（DMA⁺）延缓钙钛矿结晶，形成中间相，减少晶格缺陷，显著抑制了卤化物相分离。
2. 晶格增强
   ：DMA⁺进入晶格 A 位点，增大了钙钛矿带隙，缩短了 Pb-I 键，增强了晶格稳定性，抑制了卤化物逃逸和离子迁移。
3. 高效串联电池
   ：钙钛矿 / 有机串联电池的效率达到 26.15%（认证效率为 25.34%），并表现出优异的操作稳定性（T₉₀ > 1350 小时）。
4. 高开路电压
   ：钙钛矿子电池的准费米能级分裂值显著提升，实现了 1.34 V 的高开路电压。
5. 大面积器件表现优异
   ：1.004 cm² 的大面积钙钛矿 / 有机串联电池效率达到 24.87%，展示了其在规模化应用中的潜力。

Pengpeng Dong, Zhichao Zhang, Weijie Chen, Jialei Zheng, Jiacheng Xu, Ziyue Wang, Shuaiqing Kang, Haiyang Chen, Xingxing Jiang, Jianlei Cao, Yaowen Li, Yongfang Li, Angew. Chem. Int. Ed. 2025, e202502391

.https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202502391

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