欧洲杯

近日，欧洲杯 新型电池物理与技术教育部重点实验室王晓峰教授团队在宽带隙钙钛矿太阳能电池及钙钛矿/硅叠层太阳能电池研究方面取得重要进展。相关成果以“Air-Processed Perovskite/Silicon Tandem Solar Cells via Iodide Oxidation Suppression”为题，发表在国际权威期刊《Advanced Materials》上。

宽带隙钙钛矿材料对水分和氧气较为敏感，在空气中制备时容易发生碘离子氧化、离子迁移及卤素相分离等问题，影响器件效率与稳定性。因此，如何在空气环境下制备高效、稳定的宽带隙钙钛矿太阳能电池，是推动钙钛矿光伏及叠层光伏产业化亟待解决的关键问题。

针对这一难题，该工作引入多功能添加剂4-[[4,6-双（正辛硫基）-1,3,5-三嗪-2-基]氨基]-2,6-二叔丁基苯酚(BTDP)。该分子能够捕获超氧自由基、抑制碘离子氧化，调控钙钛矿结晶，同时其疏水性结构可在薄膜表面和晶界形成防潮屏障。该策略在空气环境中采用全刮涂工艺制备的宽带隙钙钛矿太阳能电池实现了23.45%的光电转换效率，进一步制备的有效面积为14.81平方厘米的微型组件实现了20.12%的光电转换效率，展现出良好的规模化制备潜力。在此基础上，进一步将该策略应用于钙钛矿/TOPCon硅叠层太阳能电池，该叠层器件实现了32.76%的光电转换效率。该器件的效率还经由德国技术监督协会（Technische Überwachungs Vereine）认证中心独立认证，其认证光电转换效率为32.59%。

该研究突破了宽带隙钙钛矿太阳能电池长期依赖惰性气体环境制备的限制，为高效、稳定、可规模化制造的钙钛矿光伏器件及钙钛矿/硅叠层太阳能电池提供了新的技术路径。

图a. 钙钛矿材料中由水分与氧气驱动的光降解途径示意图。

图b. 基于 BTDP 掺杂技术提出的多功能防护机制示意图。

论文第一作者为欧洲杯 2025级凝聚态物理专业博士研究生宋禹霆，通讯作者为欧洲杯 王晓峰教授、嘉兴大学宋嘉兴副教授和浙江晶科能源有限公司徐孟雷博士。该研究得到了国家自然科学基金面上项目等基金的资助。

论文全文链接：

//doi.org/ 10.1002/adma.74786