为突破单结钙钛矿光伏器件的理论效率极限（约31%），开发理论效率高达44%的钙钛矿叠层光伏器件是当前光伏研究领域前沿课题。其中，开发高效宽带隙（带隙为1.7-1.8 eV）钙钛矿顶电池，对实现高效钙钛矿/硅及全钙钛矿叠层器件至关重要。然而，常用的混合卤素宽带隙钙钛矿因其复杂组分，面临着结晶过程难以控制、缺陷诱导的相分离严重等挑战，这极大地限制了其器件性能与稳定性。针对此瓶颈问题，2025年08月25日西北工业大学黄维院士团队冉晨鑫副教授于Research刊发异质成核策略构筑高效宽带隙钙钛矿太阳能电池的最新研究成果。该策略通过引入二维CsPb₂Br₅材料作为晶体生长调节剂，有效降低了I/Br混合宽带隙钙钛矿的成核能垒并引导其垂直生长，同时增加了缺陷形成能，从而协同实现了薄膜缺陷抑制、残余应力释放与相分离抑制。基于该高质量薄膜，团队成功制备出冠军效率高达20.14%、填充因子创纪录达85.39%的1.80 eV宽带隙钙钛矿太阳能电池，构筑的钙钛矿/硅四端叠层和全钙钛矿叠层器件效率氛分别达到31.13%和28.39%。该研究通过精准结晶控制来突破宽带隙钙钛矿器件的性能瓶颈，为提升钙钛矿叠层光伏器件性能提供了全新思路。

该工作以西北工业大学为第一完成单位和第一通讯作者单位，柔性电子研究院硕士生李昌波、直博生王雨意为共同第一作者，西北工业大学黄维院士、冉晨鑫副教授为共同通讯作者，还获得了西安电子科技大学朱卫东副教授和西安石油大学高蔚茵副教授等合作者的大力支持。该研究得到了国家自然科学基金、陕西省自然科学基金，重庆市自然科学基金，广东省自然科学基金，中央高校基本科研业务费的资助。

文章链接：https://spj.science.org/doi/10.34133/research.0892

（文字：冉晨鑫 图片：冉晨鑫 审核：王学文）