我国科学家成功制备全球首个2端全无机钙钛矿叠层电池

11 月 30 日消息，华南理工大学昨日（11 月 29 日）发布博文，表示在严克友教授的带领下，该校团队针对钙钛矿电池光热稳定性差的行业难题，利用绿色配体演变策略，调控全无机窄带隙钙钛矿薄膜的成核结晶，成功制备了全球首个 2 端全无机钙钛矿叠层电池，85 ℃光热稳定性老化测试表现良好。

项目团队简介

段程皓博士为本文第一作者，严克友教授为唯一通讯作者，华南理工大学为第一完成单位，论文合作者包括德国 Christoph J. Brabec 教授，瑞典林雪平大学高峰、王锋教授，香港中文大学路新慧教授，国家纳米中心丁黎明研究员等。附上截图如下：

项目简介

提高钙钛矿太阳能电池长期光稳定性和热稳定性的有效途径之一，就是使用全无机钙钛矿，也就是用无机阳离子（如 Cs+）取代有机阳离子（如甲铵基（MA+）和甲脒（FA+））制备。

全无机钙钛矿叠层太阳能电池有望打破效率瓶颈，并解决钙钛矿电池光热稳定性差的问题。

然而，锡离子诱导的较差薄膜形貌和深陷阱态，无机窄带隙钙钛矿太阳能电池的效率较低，导致目前还没有关于 2 端全无机钙钛矿叠层太阳能电池的报道。

团队突破

该团队采用对甲苯磺酰肼的配体演变策略制备了带隙为 1.31 eV 的无机窄带隙 CsPb0.4Sn0.6I3 钙钛矿太阳能电池。

配体演变策略实现了一箭三雕的作用，即：

低温处理阶段对甲苯磺酰肼作为配体调控钙钛矿薄膜的结晶过程，

高温处理时将薄膜中的 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可以作为新的配体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。

项目前景

全无机钙钛矿叠层电池的成功构建，有望在未来解决有机-无机杂化钙钛矿叠层太阳能电池光热稳定性差的问题。

该团队未来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。