南开大学宣布，该校化学学院教授袁明鉴与加拿大多伦多大学教授 Edward H. Sargent 合作展开深入研究，成功制备出兼具高能量转换效率与高运行稳定性的钙钛矿太阳能电池器件，标志新一代光伏技术取得重大突破。

相关研究成果已于当地时间 9 月 30 日发表在《自然》杂志上，题为“兼具高效热稳定性的甲脒铯组分钙钛矿太阳能电池”（ 附 DOI:10.1038/s41586-024-08103-7）。

据介绍，研究团队针对钙钛矿太阳能电池在高温工况条件下稳定性不足这一领域难题进行深入研究，首次揭示了合金钙钛矿薄膜内部复杂的化学组分偏析问题。

基于此，研究团队发展了一种全新的原位结晶动力学调控策略，成功制备出了兼具高效率与高工况稳定性的钙钛矿太阳能电池器件，标志着在该领域的重大技术突破。

▲图：结晶路径转变策略实现高效率高温工况稳定 FA g src="https://nimg.ws.126.net/?url=http://dingyue.ws.126.net/2024/1001/7f5e9286j00sko4420017d000ku00dwg.jpg&thumbnail=660x2147483647&quality=80&type=jpg"/>

▲ 图源：南开大学，下同

在此基础上，课题组与合作单位开展了深入的理论模拟研究，阐明了该空间组分异质性的根本成因。随后，通过理性筛选配体化学结构，结合多维度原位结晶动力学研究，研究团队首次提出了具有普适性的结晶路径调控转换策略，最终实现了高质量无甲铵 FA g src="https://nimg.ws.126.net/?url=http://dingyue.ws.126.net/2024/1001/94ee310aj00sko442001ld000ku00dvg.jpg&thumbnail=660x2147483647&quality=80&type=jpg"/>

▲化学学院物理化学专业博士研究生李赛赛、王迪、丁紫津，化学学院特聘研究员姜源植为该论文共同第一作者

南开大学官方指出，该项研究立足化学基础学科，结合了先进的理论模拟分析技术，融合了凝聚态物理与半导体器件等多学科交叉研究手段，成功实现了对钙钛矿半导体材料本征结构特性及构效关系的进一步深入理解，发展了高质量钙钛矿薄膜关键光伏材料可控制备新原理和新方法，为新一代钙钛矿光伏电池技术发展赋能。