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12月1日获悉，工程材料研究院新能源光伏技术团队自主研制的1.68eV（电子伏特）宽带隙钙钛矿太阳能电池，经权威第三方专业测试机构认证，以25.05%的光电转换效率第3次刷新世界纪录，在钙钛矿光伏技术领域持续领跑，为中国石油加快大型清洁电力基地建设和油田分布式清洁能源替代奠定了坚实基础。
研究意义为两步法制备高性能宽带隙钙钛矿提供新策略。首次实现全溶液两步法制备钙钛矿/硅串联电池效率突破31%。结论展望本研究通过BCF分子引入，构建了硼-卤键与氢键协同的结晶调控新策略，成功制备出高质量1.68eV宽带隙钙钛矿薄膜，实现单结23.49%、串联31.12%的高效率，并显著提升器件稳定性。
研究人员首次成功地将优化后的钙钛矿薄膜集成到绒面硅衬底上的单片钙钛矿/硅叠层太阳能电池中，实现了31.12%的效率，这是采用全溶液两步法制备的叠层太阳能电池中的最高效率，并且在连续运行500小时后仍保持了90%以上的初始性能。
文章概述本文通过同步相变策略实现高效宽带隙钙钛矿光伏器件的方法。得益于缓慢的结晶速率和同步相变过程，获得了大晶粒、低缺陷的均匀卤素相WBG钙钛矿薄膜。基于此，1.76eV带隙的钙钛矿太阳能电池实现了21.42%的纪录效率，同时四端全钙钛矿叠层太阳能电池效率达到29.66%。
本文云南大学张文华、香港理工大学杨光和深圳理工大学白杨等人引入丙二脒盐酸盐作为一种新型配体，可同步调控宽禁带钙钛矿的晶核取向、钝化晶界，并释放晶格应变。基于此，1.77eV单结宽禁带钙钛矿电池实现了20.4%的冠军效率与1.369V的高开路电压。封装后的全钙钛矿叠层器件在1个太阳光、大气环境下连续最大功率点跟踪运行700小时后仍保持93%的初始效率，1320小时后仍超过80%。
在这项工作中，对1.84eV钙钛矿薄膜表面和底部界面的卤素离子分布进行了全面研究，结果表明在钙钛矿中存在严重的卤化物分布不均，这严重损害了器件的效率和稳定性。Yb3+离子与卤素阴离子之间的强配位调节了结晶动力学从而使富含Br和富含I区域分布均匀，从而产生了组成卤化物均匀分布的高质量钙钛矿薄膜。此外，Yb3+显著抑制了卤素迁移和离子交换过程，从而增强了相稳定性。
最终制备的钙钛矿太阳能电池实现了22.5%的光电转换效率和1.280V的显著开路电压，而冠军叠层电池获得了30.5%的认证效率。该研究为解决混合卤化物钙钛矿的相不均匀性和提升薄膜质量提供了新路径。图1.钙钛矿薄膜中的卤化物分布。
本文深圳职业技术大学王非、深圳大学钟亥哲和深圳职业技术大学胡汉林等人系统研究了1.84eV钙钛矿薄膜表面和底部界面的卤化物离子分布，发现明显的Br/I相分离严重损害器件效率和稳定性。实现高效高稳定性器件：冠军效率达19.06%，1500小时氮气环境下保持85%初始效率，为宽带隙钙钛矿在叠层电池中的应用奠定基础。
然而，宽带隙钙钛矿太阳能电池的本征不稳定性主要归因于多重离子迁移所引起的空位缺陷。本工作为利用超分子策略提升混合卤素宽带隙钙钛矿薄膜质量及其光照稳定性开辟了新途径。此外，得益于冠醚环外侧疏水氢原子的疏水屏障效应，冠醚修饰的WBGPSC展现出优异的湿度稳定性。进一步地，冠醚修饰的两端（2-T）全钙钛矿TSC效率高达28.44%。
研究内容本研究提出了一种全氟化通用策略，可同步实现铅离子固定与钙钛矿薄膜表面缺陷钝化。器件：效率：经PFTEA调控的反式PSCs获得了26.65%的认证稳态光电转换效率，这是目前采用真空闪蒸技术制备的PSCs所报道的最高效率值。开启阀门使样品室压力骤降至10Pa并保持30秒，最后通入空气或氮气恢复常压。
