近日，环境科学与工程学院赵一新西宾团队在Nature发表了题为“Impurity-healing interface engineering for efficient perovskite submodules”的盘考论文。该职责想象拓荒了一种杂质诞生的界面工程新战术，处理了工业化大规模制备钙钛矿模组中靠近的大面积激励杂质蕴蓄效应的要害科常识题，并和宁德期间21C改进现实室合营成年笑话，到手收尾了光电调节后果越过22%的30 cm × 30 cm大尺寸高性能钙钛矿光伏模组。

论文荟萃：

https://www.nature.com/articles/s41586-024-08073-w

光伏规模平日使用的晶硅具有单一组分的特质，由小面积单晶器件拼装的单晶硅电板在组件放大历程中后果基本保抓不变。而具有大面积模组举座一次性制备上风的多元组分薄膜太阳能电板（如铜铟镓硒（CIGS）），始终靠近组件制品率低和大面积后果低的困扰。背后的要害科常识题是多元组分太阳能电板的大面积制备难以幸免局部杂质、组分偏析以及结构劣势的蕴蓄效应，影响举座性能及制品率。当作将来光伏进击处所的钙钛矿太阳能电板也相同靠近着大面积模组后果与制品率裁汰的宝贵。其中的要害原因是多元组分的钙钛矿在大面积制备的结晶历程中会出现多种类型的杂质和组分偏析，如黄相非钙钛矿、碘化铅及表界面劣势等。该类问题在小面积器件上影响较小，且不错通过多种要津处理或幸免。然则在大面积制备中，这些杂质的蕴蓄效应严重制约模组的性能普及，况兼还会影响钙钛矿太阳能电板的启动踏实性，成为产业化的要害挑战之一。

图1 基于2D CHEA2PbI4的杂质诞生界面工程

赵一新西宾团队始终围绕钙钛矿太阳能电板，深耕和引颈高效踏实钙钛矿的化学创制盘考。为处理上述杂质蕴蓄效应影响大面积器件性能的问题，赵一新团队报说念了一种基于环己烯基乙胺盐的低维钙钛矿CHEA2PbI4的新式杂质诞生战术。不同于导电性欠佳的传统二维（2D）钙钛矿，CHEA2PbI4钙钛矿的导电性能优异。通过CHEAI界面工程处理，三维钙钛矿薄膜中的碘化铅、黄相非钙钛矿等杂质均不错全皆升沉为性能优秀的2D CHEA2PbI4钙钛矿。对微不雅结构的盘考标明，CHEAI处理不错在钙钛矿薄膜名义和晶界造成灵验钝化劣势的2D CHEA2PbI4障翳层，对钙钛矿薄膜踏实化提供优良的保险，并为高效的电荷传输提供了通说念，小面积器件中的填充因子（FF）不错达到0.86的高水平。更进击的是，基于CHEAI的杂质诞生界面工程具有工艺容忍性好、操作窗口宽的上风，卓越合适大面积器件制备的工艺膨胀，到手收尾了大面积薄膜的杂质诞生。

图2 杂质诞生后的钙钛矿薄膜及大面积高后果模组

自2019年以来，赵一新团队和宁德期间开展了钙钛矿太阳能电板的一系列合营，起劲于于处理钙钛矿太阳能电板产业化历程中靠近的要害科学宝贵。上述杂质诞生的界面工程到手诳骗于30 cm × 30 cm大面积模组，取得了文件报说念的国外最初的22.80%启齿面积后果（第三方认证后果22.46%）。此项职责处理了大面积多元组分钙钛矿薄膜靠近的杂质多、导电性差、均一性差等宝贵，为进一步普及大面积钙钛矿光伏模组性能提供了进击念念路。

上海交通大学环境科学与工程学院博士生王海飞、交大与宁德期间校企联培博士生苏硕剑和陈悦天副西宾为该论文的共同第一作家。上海交通大学环境科学与工程学院缪炎峰副盘考员，宁德期间21C改进现实室欧阳楚英西宾，环境科学与工程学院/溥渊将来技能学院将来光伏盘考中心主任赵一新西宾为通信作家，上海交通大学为第一单元。该盘考得到国度当然科学基金、上海市当然科学基金、上海市浦江东说念主才操办、青山科技奖等项指标资助。

起首：上海交大环境科学与工程学院