Stefaan De Wolf**Nat. Energy:钙钛矿晶格柔顺性助力*效稳定双面钙钛矿 / 硅叠层光伏器件

双面钙钛矿 / 硅叠层太阳能电池为获得*单位面积输出功率提供了**潜力的技术路线。采用带隙约 1.55 eV 的钙钛矿吸收层，能够减少溴化物的使用，显著缓解光致卤化物分相问题，器件稳定性的主要挑战随之转变为低溴吸收层自身的光热耐受能力。阿卜杜拉国王科技大学 Stefaan De Wolf、Fuzong Xu等人将钙钛矿晶格柔顺性，即晶格弹性容纳应力的能力，确立为决定光热稳定性的材料特征参量。在所研究的组分体系中，更*的晶格柔顺性可抑制热诱导微应变累积，促使深能级缺陷向浅能级转变并降低带边能量无序度，以此提升光热稳定性。该研究建立了晶格柔顺性与光热耐久性之间可直接量化的关联，是对现有阳离子分相、组分挥发、界面衰减等稳定化策略的有效补充；晶格柔顺性作为跨组分通用的吸收层稳定性描述符，能够关联光热耦合应力下的热力学响应、微应变弛豫以及缺陷演化规律。刚性晶格易造成微应变累积，同时利于深能级缺陷形成，展宽乌尔巴赫尾带并加速器件衰减；与之相反，*柔顺晶格可有效释放微应变、抑制深能级陷阱生成、降低能量无序，实现更长的工作寿命。该机理阐明，低含量甲胺（MA）不只是简单的组分稳定剂，更是通过提升晶格柔顺性来抑制应变与缺陷介导衰减的调控手段。依托该吸收层设计思路，研究团队通过晶格柔顺性工程制备得到*效稳定的单片集成双面钙钛矿 / 硅叠层电池：器件在等效反照率 0.20 的光照下实现 36.2 mW・cm⁻² 的发电功率密度，在 ISOS-L-2 测试条件（1 倍太阳光强、65 ℃）下经过 1000 h 以上老化，效率仍维持初始值的 90%。该性能优于此前单结以及单面叠层器件的报道结果，直接证明主打*实际发电量的双面叠层架构，可以同时实现行业领先的效率与光热耐久性能。本工作既揭示了底层物理机制，又验证了器件层面的可行性，将晶格柔顺性从一个物理特征参量上升为核心设计准则，为钙钛矿 / 硅叠层光伏的工业化落地奠定科学与技术基础。面向后续发展，还需在三个方向持续攻坚：开发本征*柔顺、低挥发的钙钛矿组分，保障长期热稳定性；进一步稳定电荷选择性接触层、复合结及各类界面，抑制整套叠层结构的衰减；推进大面积双面叠层组件放大制备与户外实证试验，验证商业化可行性。以上方向协同推进，将助力*性能实验室原型逐步转化为稳定可靠、具备市场竞争力的钙钛矿光伏产品。

文献信息

Perovskite lattice compliance enables efficient and stable bifacial perovskite/silicon tandem photovoltaics

Fuzong Xu, Jiang Liu, Xuechun Zhang, Vladyslav Hnapovskyi, Ilhan Yavuz, Caner Deger, Wenpei Li, Arsalan Razzaq, Lujia Xu, Badri Vishal, Jinxi Chen, Mingjie He, Marco Marengo, Tianying Miao, Chongwen Li, Adi Prasetio, Anil Pininti, Zonghao Liu, Thomas Allen, Wei Chen & Stefaan De Wolf

https://www.nature.com/articles/s41560-026-02162-y#citeas

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