開(kāi)發(fā)用于全鈣鈦礦疊層器件的窄帶隙錫鉛混合鈣鈦礦太陽(yáng)能電池是過(guò)去幾年的研究熱點(diǎn)。為了最大限度地吸收紅外光，需要足夠厚的錫鉛鈣鈦礦薄膜，但這會(huì)引入結(jié)晶不均衡和埋底界面不良的問(wèn)題。因此，需要有效的策略來(lái)精確控制錫鉛晶體的垂直生長(zhǎng)并改善埋置界面以實(shí)現(xiàn)高效的電荷傳輸和提取，從而構(gòu)建高效的錫鉛混合鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。鑒于此，2025年1月28日西北工業(yè)大學(xué)冉晨鑫和黃維院士于EES刊發(fā)通過(guò)二維鈣鈦礦種子引導(dǎo)錫鉛鈣鈦礦薄膜的垂直生長(zhǎng)并改善其埋層界面以實(shí)現(xiàn)高效的窄帶隙鈣鈦礦太陽(yáng)能電池和疊層的研究成果，開(kāi)發(fā)了F-PEA2PbI3SCN 2D鈣鈦礦種子層來(lái)引導(dǎo)晶體生長(zhǎng)并改善FA0.7MA0.3Pb0.5Sn0.5I3鈣鈦礦薄膜的埋底界面。發(fā)現(xiàn)二維鈣鈦礦晶種可消除SnI2相的形成并促進(jìn)能級(jí)排列，從而改善埋底界面，而2D晶種的均勻分布可促進(jìn)結(jié)晶并引導(dǎo)錫鉛晶體的垂直生長(zhǎng)，從而產(chǎn)生缺陷密度降低并釋放殘余應(yīng)變的薄膜。因此，優(yōu)化后的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池獲得了22.71%的最高效率，具有更寬的反溶劑處理窗口和強(qiáng)大的穩(wěn)定性。值得注意的是，四端全鈣鈦礦疊層器件的效率為27.68%，穩(wěn)定功率輸出為27.2%。這項(xiàng)工作為通過(guò)合理控制結(jié)晶行為來(lái)制造高效的錫鉛混合鈣鈦礦太陽(yáng)能電池開(kāi)辟了新途徑。