昆工陳江照Angew：間隔陽離子工程轉化殘留PbI2為穩健2D鈣鈦礦，獲得穩定PSCs！

發表時間：2025-09-24 10:42

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主要內容

在鈣鈦礦太陽能電池領域，解決由殘留碘化鉛（PbI?）引發的光不穩定性問題，是實現高光電轉換效率與優異工作穩定性同步提升的關鍵挑戰。在此背景下，大灣區大學于華教授、昆明理工大學何冬梅教授和陳江照教授帶領其科研團隊，創新性地提出了一種基于維度工程對殘留光活性PbI?進行有效管理的策略。

該團隊通過將鹽酸胍（guanfacine hydrochloride，GUFCl）作為添加劑或界面修飾劑引入鈣鈦礦薄膜的制備過程，成功實現了晶界（GBs）處殘留PbI?向穩定二維（2D）鈣鈦礦的轉化。這一轉化機制具有多重積極效應：一方面，有效抑制了鈣鈦礦薄膜的光分解過程，阻礙了離子遷移，從而顯著增強了晶界的穩定性；另一方面，2D鈣鈦礦的形成降低了薄膜中的缺陷密度，優化了載流子的傳輸與提取路徑，進而減輕了載流子的非輻射復合。

基于上述創新策略，采用GUFCl修飾的p - i - n型反式鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）展現出了**的性能。其**效率達到了26.19%，同時工作穩定性也獲得了大幅提升。具體而言，未封裝的反式鈣鈦礦太陽能電池在**功率點（MPP）連續跟蹤1100小時后，仍能保持初始效率的92%。

本研究不僅為解決由殘留PbI?引發的內在不穩定性問題提供了一種簡單而有效的方案，更為實現高效且工作穩定的鈣鈦礦光伏器件奠定了堅實的技術基礎，具有重要的科學意義和應用價值。