黄维Joule：二维钙钛矿作为一体化三重界面修饰层，用于*效铅锡钙钛矿太阳能电池及全钙钛矿叠层电池

钙钛矿基叠层太阳能电池凭借独特的光电优势应运而生，有效突破了传统单结光伏器件的效率瓶颈，为光伏技术的绿色可持续发展提供了全新路径。在各类叠层光伏器件中，相较于主流的钙钛矿/硅叠层电池，全钙钛矿叠层太阳能电池（APTSCs）具备成本低廉、带隙可调、光电转换效率*、可柔性制备等诸多突出优势，是**发展潜力与应用前景的新一代光伏器件。

然而，现阶段全钙钛矿叠层太阳能电池的整体性能，始终受制于窄带隙铅锡（Pb-Sn）钙钛矿子电池的性能短板。多组分铅锡钙钛矿体系中含有的亚稳态二价锡离子（Sn²⁺）极易引发一系列问题，不仅会造成薄膜结晶过程难以精准调控、结晶均匀性差，还会诱发大量界面缺陷，严重恶化薄膜质量与界面状态，大幅削弱器件光电性能，这也是制约*性能全钙钛矿叠层太阳能电池产业化发展的核心技术瓶颈，行业内始终缺乏能够同步解决结晶缺陷与界面质量问题的*效可行方案。

针对上述技术难题，西北工业大学黄维、冉晨鑫、陈永华，西安交通大学梁超，西安石油大学*蔚茵等人联合开展研究，创新性提出一种三合一界面改性策略，成功制备出晶体垂直取向、界面电荷提取能力优异的*品质铅锡钙钛矿功能薄膜。该研究选用无需苯环修饰特殊官能团的二维碘化苯乙胺铅单晶（PEA₂PbI₄）作为多功能一体化界面修饰剂，可同步发挥溶液添加剂、埋层晶种与表面钝化剂三重作用。

研究结果证实，二维PEA₂PbI₄与铅锡钙钛矿之间可产生良性界面相互作用，既能诱导钙钛矿均匀成核、引导晶体垂直有序生长，又能同步加固铅锡薄膜上下双侧界面，显著优化薄膜微观结构，实现*效的电荷传输与提取，从根源上改善了器件的光电响应特性与工作稳定性。

得益于该三合一改性策略的精准调控效果，优化后的单结铅锡钙钛矿太阳能电池光电转换效率可达24.07%，在ISOS-L-1标准光照测试条件下，器件T90稳定性寿命（效率衰减至初始90%的时长）突破2000小时。基于该技术制备的两端式全钙钛矿叠层太阳能电池，光电转换效率*达30.07%，第三方认证效率为29.22%，填充因子（FF）达84.77%，且在ISOS-L-1标准测试环境下可实现超1800小时的T90长效稳定工作，兼顾了超*光电转换效率与优异的工作稳定性，为*性能全钙钛矿叠层光伏器件的研发与应用提供了*效、可行的技术方案。

文献信息

2D perovskite as three-in-one interface modifier for efficient Pb-Sn perovskite solar cells and all-perovskite tandems

Zelin Wang、Jin Liu、Xiaojia Zhao、Weiyin Gao、Yuexin Lin、Yang Lan、Chen Zhang、Wangyue Li、Rui Huang、Fan Yang、Changshun Chen、Jia Guo、He Dong、Lingfeng Chao、Guichuan Xing、Yonghua Chen、Chao Liang、Chenxin Ran、Wei Huang

https://www.cell.com/joule/abstract/S2542-4351(26)00205-9

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