2026年06月11日
星期四
近日，黄山学院化学化工学院青年教师高超博士联合吉林师范大学、内蒙古工业大学、上海交通大学等多家科研单位，在国际顶级综合性期刊《Advanced Science》（中科院一区TOP，影响因子14.1）上发表题为“In Situ Pseudo-Halide Diffusion Enables Buried Interface Regulation and Crystallinity Enhancement in Perovskite Solar Cells（原位赝卤素扩散实现钙钛矿太阳电池埋底界面调控与结晶性增强）”的原创性研究论文。黄山学院为论文第一完成单位，该论文得到黄山学院高层次人才启动基金（2025xkjq008）、人工结构及量子调控教育部重点实验室开放项目（202503）、安徽省教育厅自然科学研究青年项目（2025AHGXZK40249）等资助。
在我国推进“双碳”战略和新型能源体系建设的背景下，发展高效、低成本、可规模化制备的新型光伏技术具有重要意义。钙钛矿太阳电池因具有高吸光系数、长载流子扩散长度、低温溶液法制备等优势，被认为是下一代高效光伏技术的重要发展方向。然而，随着器件效率不断接近理论极限，埋底界面缺陷、晶体生长不均匀、残余应力积累以及界面非辐射复合等问题，已成为进一步提升器件效率和稳定性的关键瓶颈。如何在钙钛矿成膜早期实现埋底界面的精准调控，是该领域亟待解决的重要科学问题。
针对上述问题，研究团队提出了一种热激活甲酸锂埋底界面调控策略，通过诱导原位赝卤素扩散，实现二氧化锡/钙钛矿埋底界面的同步重构和钙钛矿结晶过程调控。研究发现，高温处理可促使甲酸锂由低温六方相转变为具有更开放分子堆积结构的亚稳态单斜相，从而促进甲酸根离子在钙钛矿埋底区域的深度扩散。扩散后的甲酸根离子可与未配位Pb2+发生相互作用，有效抑制针孔形成、降低缺陷态密度、补偿卤素空位相关缺陷，并释放薄膜残余应力。在该策略作用下，钙钛矿薄膜结晶质量显著提高，埋底界面缺陷得到有效抑制，器件载流子传输和抽取能力明显增强。最终，优化后的钙钛矿太阳电池实现了25.48%的光电转换效率，稳态输出效率为25.36%。同时，器件迟滞效应显著降低，非辐射复合得到有效抑制，表现出优异的低电压损失特征和较好的长期稳定性。该研究揭示了赝卤素阴离子扩散在钙钛矿太阳电池埋底界面调控中的重要作用，为构筑低损耗、高效率和高稳定性的钙钛矿光伏器件提供了新思路，也为后续高性能钙钛矿及钙钛矿/晶硅叠层太阳电池的发展提供了重要参考。
论文链接：https://doi.org/10.1002/advs.75864
新闻链接：https://www.hsu.edu.cn/3e/e4/c3716a212708/page.htm
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