叠层太阳能电池为突破单结器件的肖克利‑奎伊瑟效率极限提供了变革性方案。在各类新兴材料中，钙钛矿因其可调带隙与优异的光电特性备受关注，可构筑高性能叠层器件，例如钙钛矿‑硅叠层、全钙钛矿叠层以及钙钛矿‑铜铟镓硒（CIGS）叠层。钙钛矿‑CIGS 叠层电池极具应用潜力：CIGS 底电池可调控至约 1.00eV，实现最优光谱利用，同时兼具抗辐照能力、工作稳定性以及柔性基底适配性。
尽管具备上述优势，高性能单片钙钛矿‑CIGS 叠层电池的实现仍面临诸多难题。主要瓶颈包括：子电池之间能级匹配不佳；粗糙 CIGS 表面难以构筑性能优异的中间复合层；高质量钙钛矿薄膜制备困难；界面载流子输运效率低下。现有研究表明，两端器件中中间复合层起到关键作用。早期研究采用化学机械抛光降低漏电，实现最高 22.4% 的光电转换效率；后续研究引入氧化镍 / PTAA 双层结构，或是 MeO‑2PACz 等自组装单分子层、氧化镍‑自组装单分子层复合结构，无需抛光即可实现表面保形覆盖与能级匹配的界面。
上述手段虽然提升了器件性能，但仍存在局限：溅射制备氧化镍存在大量缺陷，造成显著的填充因子损耗；广泛使用的商用自组装单分子层（如 Me‑4PACz）与金属氧化物化学键合强度不足，在织构化基底上无法实现完整覆盖，进而阻碍钙钛矿均匀成膜，削弱载流子抽取效率。此外，两端叠层器件中宽带隙钙钛矿（1.65‑1.80eV）顶吸收层富含溴元素，会本征引入大量体相与界面缺陷，同时造成钙钛矿 / C₆₀界面能级失配。上述问题会加剧非辐射复合，降低载流子输运效率，最终造成开路电压与填充因子下降。因此，必须同时解决钙钛矿子电池底界面（中间复合层‑自组装单分子层‑钙钛矿）与顶界面（钙钛矿‑C₆₀）的多重耦合难题，才能获得高性能两端钙钛矿‑CIGS 叠层电池。
武汉大学李建民&肖旭东&福建师范大学陈桂林提出双界面载流子输运调控策略。在底界面，双层氧化镍空穴传输层可在粗糙 CIGS 基底表面实现保形覆盖，促进高质量钙钛矿薄膜生长，抑制界面复合并增强空穴抽取；在顶界面，双分子共钝化体系能够钝化缺陷、抑制非辐射复合，优化与 C₆₀的能级匹配，实现高效载流子抽取。基于该策略，小面积（0.0539cm²）单片钙钛矿‑CIGS 叠层电池认证效率达 30.57%（稳态 30.32%），最优效率 31.09%；大面积（1.0298cm²）器件认证效率 28.85%，最优效率 29.44%。器件同样表现出优异稳定性：无封装条件下，存储 3576h 后效率保持初始值的 94.38%；最大功率点跟踪 756h 后效率保持 91.49%；70℃热应力老化 960h 以上，效率仍维持初始值的 90.55%。
李建民：武汉大学物理科学与技术学院副教授、博士生导师，入选武汉市海外高层次青年人才。2016.11于中国科学技术大学获博士学位，2017–2020年在香港中文大学物理系从事博士后研究。
近年来专注于新型薄膜太阳能电池材料与器件研究，在铜铟镓硒（CIGS）/钙钛矿叠层电池及新型锑基薄膜电池领域取得系列重要成果：率先构筑了转换效率突破30%的CIGS/钙钛矿两端叠层电池，并实现了锑基薄膜电池10.8%的纪录效率。
在Nature Communications、Science Bulletin、Energy & Environmental Science（2篇）、Advanced Materials系列（15篇）等国际知名学术期刊发表论文80余篇，H-index 32，引用超3000次，多项工作被Materials Views China、PV-magazine等权威媒体专题报道。主持国家重点研发计划课题、国家自然科学基金联合重大专项子课题等项目10余项。曾获Elsevier“中国高被引能源论文奖”及“Wiley中国高贡献作者”奖。
肖旭东，中国国籍，1986年毕业于中国科学技术大学，同年通过CUSPEA项目赴美国加州大学伯克利分校留学，1992年获物理学博士学位 。现任香港中文大学物理系教授、武汉大学物理科学与技术学院教授（2018年起全职受聘）、中国科学院深圳先进技术研究院集成所光伏太阳能中心实验室主任、国家重大科学研究计划首席科学家 。
1986-1992年留学期间获伯克利分校博士学位后，在劳伦斯伯克利实验室从事博士后研究。1994年加入香港科技大学任助理教授，2006年晋升正教授。2007年转任香港中文大学教授 。2020年后重点研发窄带隙CIGS电池，采用RbF后处理工艺使1.01 eV带隙电池获得20.37%认证效率 。在《Science》《Physical Review Letters》等期刊发表论文近200篇，总引用超10000次，H因子47，获中美专利60余项。主导开发STM单原子/分子表面扩散测量新模式，合作发明扫描极化显微镜发现云母表面水膜'类冰'结构
https://www.nature.com/articles/s41560-026-02125-3
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