多晶钙钛矿薄膜中的电荷传输与提取常受限于晶粒域边界(GDBs)处低效的载流子迁移。
本文兰州大学曹靖、中国科学院大连化学物理研究所田文明、大连理工大学边继明、史彦涛、瑞士洛桑联邦理工学院Likai Zheng和Michael Grätzel等人提出一种通用的后处理策略,利用超分子冠醚辅助缓慢释放并精确递送Rb⁺阳离子至GDBs,实现原位GDB桥接。固态核磁共振、透射电子显微镜和飞行时间二次离子质谱分析证实,Rb⁺形成非钙钛矿相,主要分布于表面和GDBs处。超快时间分辨光致发光图谱显示,经Rb⁺处理的钙钛矿薄膜中载流子跨晶界扩散加速,使光生载流子在复合前可跨越两个晶粒域边界。
基于此策略处理的钙钛矿太阳能电池实现了26.02%的冠军效率(认证效率25.77%),并展现出卓越的稳定性,在最大功率点持续单日照光1300小时后仍保持初始效率的99.2%。
文章亮点
- 精准Rb⁺递送与GDB原位桥接:利用冠醚超分子复合物实现Rb⁺的缓慢释放与精准定位,在晶界处形成一维非钙钛矿相桥接结构,有效降低缺陷并促进载流子跨晶界传输。
- 跨多晶畴的载流子扩散:经Rb⁺处理的薄膜中,载流子可跨越两个以上晶粒域边界,扩散长度达2.71 μm,远超晶粒尺寸,显著提升电荷提取效率。
- 高效率与高稳定性兼备:器件效率突破26%,认证效率达25.77%,并在1300小时持续光照下保持99.2%的初始效率,展现出优异的操作稳定性与热稳定性。




Wang, M., Yin, Y., Wang, P. et al. In-situ boundary bridging unlocks multi-grain-domain carrier diffusion in polycrystalline metal halide perovskites. Nat Commun 16, 8755 (2025).
https://doi.org/10.1038/s41467-025-63777-5
索比光伏网 https://news.solarbe.com/202510/09/50009761.html

