Joule：突破噴涂極限！25.5%效率+80%濕度耐受，鈣鈦礦曲面電池來了

在曲面上制備高質量半導體薄膜仍面臨應力與界面失配等挑戰。

本研究阿卜杜拉國王科技大學Stefaan De Wolf、山東師范大學唐波、中國科學院青島生物能源與過程研究所邵志鵬和崔光磊等人提出了一種溶劑化調控策略，通過噴涂沉積將鈣鈦礦結晶限制在局部溶劑簇內。這種受限生長顯著降低了晶體形成的能量勢壘，即使在高濕度條件下也能實現均勻、低缺陷的薄膜。該方法支持在任意曲面上可控制備厚度可調的高效鈣鈦礦光電器件，并具備規模化生產潛力。

噴涂制備的鈣鈦礦太陽能電池效率達25.5%（認證25.2%），組件效率超過22.5%，并在相對濕度約80%環境下實現穩定制造。

研究亮點：

1. 提出“局部高濃度”前驅體策略，實現噴涂過程中的受限結晶，有效抑制咖啡環效應，獲得高取向、低缺陷（~101? cm?3）的鈣鈦礦薄膜。

2. 噴涂鈣鈦礦太陽能電池效率突破25.5%，并首次在80%高濕度環境下穩定制備，效率仍達23.1%，展現出優異的工藝適應性與環境魯棒性。

3. 實現復雜曲面基底上的均勻沉積與器件集成，成功制備效率超過23.2%的曲面太陽能電池及寬角度光電探測器，為建筑一體化光伏、車載光電等應用提供了新方案。

Confined crystallization strategy enabling high-quality perovskite film for advanced photovoltaics

Author: Xiaopeng Feng,Fuzong Xu,Cheng Peng,Zhipeng Shao,Zaiwei Wang,Chongwen Li,Qichao Meng,Bingqian Zhang,Hongguang Meng,Yaliang Han,Lin Han,Boyang Lu,Changcheng Cui,Hao Wei,Yimeng Li,Hongpei Ji,Qiangqiang Zhao,Kaiyu Wang,Xiaofan Du,Chaojie Chen et al.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S254243512500409X

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