主要内容

通过一维（1D）钙钛矿工程对宽带隙钙钛矿薄膜结晶过程进行精准调控，是提升钙钛矿/TOPCon叠层太阳能电池效率与稳定性的核心有效策略。然而，在埋层界面处准确构筑1D钙钛矿，以此实现对结晶行为的精细调控并优化界面接触，一直是该研究领域充满挑战的前沿课题。

在扬州大学丁建宁院长的*瞻远瞩与统筹领导下，李绿洲教授、李白茹教授携手晶科能源Xinyu Zhang教授，以及江苏省光伏科学与工程协同创新中心袁宁一副主任，共同率领联合科研团队，向这一难题发起了攻坚。团队**匠心地引入四正丁基铵二氯溴化物（TBADCB）作用于埋层界面。凭借TBADCB较大的偶极矩和较*的结合能，成功诱导1D钙钛矿在埋层界面优先“扎根”并稳定生成，使得1D晶种能够在热力学相变温度以下悄然形成。这些精心设计的1D晶种宛如结晶的“种子”，在溶剂退火条件下，巧妙引导基于甲脒（FA）的钙钛矿自下而上有序结晶，同时如同“应力释放器”一般有效释放了残余应力。

实验结果令人眼前一亮：采用该策略制备的单结宽带隙钙钛矿太阳能电池，开路电压（Voc）和填充因子（FF）均实现显著跃升，光电转换效率（PCE）一举*达21.45%。经过严格封装的器件，在50 - 60%湿度条件下，经AM 1.5G标准光谱连续光照700小时后，初始效率仍能稳健保持80%，展现出超乎寻常的稳定性。此外，这一创新方法还助力钙钛矿/TOPCon叠层太阳能电池的认证效率成功突破31%这一关键瓶颈。

综合来看，团队展示了一种新颖且*效的方法：在钙钛矿薄膜沉积过程中，于埋层界面处精准且优先构筑一维（1D）钙钛矿，并以此作为晶种对钙钛矿薄膜的生长进行精细调控。这一方法不仅显著提升了宽带隙钙钛矿光伏器件的效率与稳定性，研究结果更表明，借助埋层界面诱导的一维晶种所形成的*质量钙钛矿薄膜，犹如为器件性能提升打造了“多维度优化引擎”，可有效降低陷阱态密度、抑制非辐射复合、释放残余应力并优化能级排列。因此，宽带隙器件的**光电转换效率（PCE）达到令人惊叹的21.45%，远超对照器件（19.50%）。而且，优化后的器件稳定性大幅增强，在相同湿度和光照条件下，其PCE仍能牢固保持在初始值的80%。尤为值得一提的是，团队还实现了钙钛矿/TOPCon叠层太阳能电池的**PCE达31.63%（认证效率为31.31%），开路电压（Voc）*达1.930 V。这一重要进展，不仅凸显了埋层界面在制备*效稳定钙钛矿太阳能电池（PSCs）中的关键核心地位，更为提升钙钛矿/硅叠层太阳能电池的性能开辟了全新的道路、提供了切实可行的崭新方法。

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文献信息：

Buried Interlayer Induced 1D Perovskite Seeds Enable Over 31%-Efficiency Perovskite/TOPCon Tandem Solar Cells

Yunlong Yang, Kaihuai Du, Chenguang Zhou, Menglei Xu, Jungan Wang, Yibo Xu, Xu Dong, Ningyi Yuan, Bairu Li, Xinyu Zhang, Lvzhou Li, Jianning Ding

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202504346

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