近日，华南理工大学在钙钛矿电池领域取得重大突破。在严克友教授的带领下，该校团队利用绿色配体演变策略，成功调控全无机窄带隙钙钛矿薄膜的成核结晶，制备出全球首个 2 端全无机钙钛矿叠层电池。该电池在 85℃光热稳定性老化测试中表现良好。
此成果的诞生历经诸多挑战。全无机钙钛矿因具备出色的长期光稳定性和热稳定性而备受关注，然而无机窄带隙钙钛矿太阳能电池的效率问题一直是发展瓶颈，主要原因在于锡离子诱导的较差薄膜形貌和深陷阱态。为突破这一瓶颈，团队采用对甲苯磺酰肼的配体演变策略，成功制备带隙为 1.31 eV 的无机窄带隙 CsPb0.4Sn0.6I3 钙钛矿太阳能电池。这一策略实现了一箭三雕的作用，低温处理时可调控钙钛矿薄膜结晶过程，高温处理能将薄膜中的 Sn4+还原成 Sn2+减少深能级陷阱态，同时对甲苯磺酰肼的生成产物对甲苯磺酸又能钝化钙钛矿薄膜的缺陷态。带隙 1.31 eV 的 CsPb0.4Sn0.6I3 钙钛矿太阳能电池获得了 17.41%的破纪录效率，结合带隙为 1.92 eV 的 CsPbI2Br 顶电池，首次成功构建了效率为 22.57%（认证为 21.92%）的 2 端全无机钙钛矿叠层太阳能电池。
该科研团队成员包括第一作者段程皓博士、通讯作者严克友教授，以及来自德国、瑞典、香港及国家纳米中心的多位知名学者。全无机钙钛矿叠层电池的成功构建，不仅有望打破效率瓶颈，解决钙钛矿电池光热稳定性差的问题，还为未来太阳能电池的发展奠定了坚实基础，更为全球新能源产业的发展注入了新动力。未来，该团队还将针对减少无机宽带隙子电池的电压损耗、提高无机窄带隙子电池的稳定性以及减少复合层连接时的电压损耗，降本增效等开展进一步的研究。
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