朱宗龙NC：认证效率26.48%！纳米尺度软相互作用工程钙钛矿异质结，实现高效可重复太阳能电池

主要内容

钙钛矿异质结的理性设计对于提升钙钛矿太阳能电池（PSCs）的效率与运行稳定性而言至关重要。然而，传统方法在纳米尺度上**控制界面相纯度以及实现共形异质结覆盖时，面临着诸多挑战。

在此背景下，香港城市大学朱宗龙教授、伦敦帝国理工学院Nicholas J. Long教授以及中南大学李博教授等研究人员，共同提出了一种“软 - 软”相互作用引导策略。该策略通过在有机阳离子溶液中引入软路易斯碱添加剂——二甲基硫醚（DMS），来定制钙钛矿异质结的形成。

经DMS调控的钙钛矿太阳能电池展现出**性能，其光电转换效率（PCE）高达26.70%，认证效率达26.48%。这些器件不仅效率出众，运行稳定性更是表现非凡。按照ISOS - L - 1协议，在连续1个太阳光强度（1 - sun）照射下进行2000小时**功率点跟踪后，仍能保持初始PCE的94%以上。此外，这种“软 - 软”相互作用策略的普适性在多种不同的钙钛矿组分和配体体系中得到了充分验证，表明其在可规模化、可重复的钙钛矿太阳能电池制造方面具有巨大潜力。

研究团队还开发出一种通过二甲基硫醚（DMS）调控来增强低维（LD）界面层均匀性与共形性的有效策略。研究表明，DMS能够显著提高LD相形成的活化能，并减缓体相到LD相转变的反应动力学。这种优化不仅拓宽了可控界面层形成的工艺窗口，还促进了从钙钛矿吸收层到C60层的高效电子提取，进而实现了更高效且更均匀的电荷传输。最终，**级钙钛矿太阳能电池再次取得高达26.70%的**光电转换效率（PCE），认证效率为26.48%。而且，这些器件在按照ISOS - L - 1协议进行2000小时**功率点跟踪（MPPT）后，依旧能保持初始效率的94%以上。该策略具有通用性和广泛适用性，在多种钙钛矿组分和不同有机阳离子条件下均实现了光电转换效率的提升。这些发现凸显了“软 - 软”相互作用在调控钙钛矿异质结形成动力学中的关键作用，并确立了一种通过溶剂工程优化低维钙钛矿界面的通用策略。

文献信息

Nanoscale soft interaction-engineered perovskite heterojunctions for highly efficient and reproducible solar cells

Bo Li, Danpeng Gao, Francesco Vanin, Chunlei Zhang, Zexin Yu, Ning Wang, Jie Gong, Shuai Li, Jianqiu Gong, Liangchen Qian, Yen-Hung Lin, Martin Stolterfoht, Nicholas J. Long & Zonglong Zhu

https://www.nature.com/articles/s41467-025-64550-4

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