【儀表網 研發快訊】近日，西安電子科技大學集成電路學部郝躍院士團隊張進成教授課題組聯合上海空間電源研究所在寬帶隙鈣鈦礦太陽電池器件及其疊層應用方面取得重要研究進展。相關成果以“Guanidyl-Engineered SAMs with Electrostatic-Coordination Synergy for High-Efficiency Tandem-Compatible Perovskite Solar Cells”為題，發表于材料科學領域國際頂級期刊《Advanced Materials》(中國科學院一區 TOP 期刊，IF=26.8)。西安電子科技大學為論文第一完成單位，張進成教授、朱衛東教授、習鶴副教授和上海空間電源研究所孫利杰研究員為論文共同通訊作者。
面向新一代高效率、長壽命光伏器件的發展需求，鈣鈦礦/硅疊層太陽電池被認為是最具應用前景的技術路線之一。其中，寬禁帶反式鈣鈦礦太陽電池因其優異的穩定性和良好的疊層兼容性受到廣泛關注，但其關鍵界面中自組裝單分子層分布不均、埋藏界面缺陷鈍化不足等問題，長期制約著器件效率和運行可靠性的進一步提升。
針對上述關鍵瓶頸，研究團隊提出了一種胍基工程化自組裝單分子層界面協同調控新策略。通過在自組裝分子層體系中引入聚己二胍鹽酸鹽，實現了分子間靜電作用與鈣鈦礦結晶配位效應的協同調控，有效改善了界面均勻性和能級匹配，顯著降低了界面缺陷密度，并提升了鈣鈦礦薄膜的結晶質量和器件穩定性。在該策略支撐下，團隊研制的寬禁帶反式鈣鈦礦太陽電池效率達到 23.62%，并在高溫條件下表現出優異的長期穩定性。進一步將其應用于鈣鈦礦/硅疊層太陽電池中，器件效率達到 32.49%，在效率水平和器件面積擴展方面均處于國際先進水平。該研究為高性能鈣鈦礦/硅疊層太陽電池的界面調控提供了新的理論認識和技術路徑，對推動高效率光伏技術的工程化和規模化應用具有重要意義。
文章信息：Laijun Liang, Weidong Zhu*, Zihao Wang, Wenming Chai, Tao Zhang, He Xi*, Zhimin Li, Hang Dong, Zhanfei Zhang, Lijie Sun*, Chunfu Zhang, Jincheng Zhang*, Yue Hao, Guanidyl-Engineered SAMs with Electrostatic–Coordination Synergy for High-Efficiency Tandem-Compatible Perovskite Solar Cells, Advanced Materials (2025): e19563. https://doi.org/10.1002/adma.202519563
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