武汉理工大学库治良&海南大学李雄最新CEJ:蒸汽预处理优化全真空钙钛矿-硅叠层太阳电池的晶体质量

论文简介

基于蒸汽的制备技术可实现有机-无机杂化钙钛矿光伏器件的规模化生产，具备精确厚度控制、共形覆盖及良好的工业扩展性等优势。然而，目前对蒸汽沉积钙钛矿结晶动力学的理解尚不充分，这从根本上限制了器件性能的进一步提升。本研究系统探究了氯化物基添加剂蒸汽如何调控钙钛矿结晶动力学，并通过汽固反应的半原位表征阐明了其形成与生长机制。研究发现，采用2-(2-萘基)乙胺盐酸盐与甲脒碘化物混合蒸汽对有机前驱体薄膜进行预处理，可形成多孔中间相，该结构能增强FAI蒸汽的渗透，并在后续汽固反应中促进钙钛矿的取向生长。该预处理策略与自上而下的结晶过程形成协同效应：一方面减少了表面钙钛矿层对后续蒸汽渗透的干扰，另一方面预先将PbI₂转化以形成可控钙钛矿结晶的成核位点。最终，我们实现了宽带隙钙钛矿太阳能电池20.37%的冠军功率转换效率。值得注意的是，全真空加工的半透明钙钛矿电池效率达19.33%，集成制备的单片钙钛矿-硅叠层器件冠军效率达27.60%，彰显了其在叠层技术领域的巨大应用潜力。

论文链接

https://doi.org/10.1016/j.cej.2026.173377

硅基太阳电池世界纪录

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