中国科学院宁波材料技术与工程研究所葛子义教授和刘畅教授带领的研究团队，近期在全钙钛矿叠层太阳能电池领域取得重要进展。该团队开发了一种创新的胶体化学策略，成功实现了29.76%的功率转换效率，认证效率达到29.22%。这项研究已发表在《Joule》期刊上。

叠层太阳能电池通过堆叠两层子电池，分别吸收不同波长的阳光，从而比单层电池具有更高效率。全钙钛矿叠层太阳能电池作为下一代光伏技术，理论效率可超过40%，但实际应用中常因宽带隙与窄带隙子电池间结晶动力学不匹配，导致相分离和缺陷积累，限制性能提升。

为解决这一难题，研究人员设计了一套基于羧酸盐的统一调制系统。该系统采用酒石酸盐和柠檬酸盐两种梯度羧酸阴离子，精确调控两个子电池的成核动力学。在宽带隙子电池中，酒石酸盐稳定铅离子配位，抑制相分离并促进均匀晶体生长；在窄带隙胶体中，柠檬酸盐优化锡-碘键合，钝化锡缺陷并增强电荷传输。胆碱阳离子与这些调制剂协同作用，在晶体-胶体界面钝化欠配位金属离子，形成稳定的基质。

通过这一集成策略，优化后的叠层器件展现出优异的性能。在最大功率点跟踪下连续运行700小时后，器件仍能保持超过90.2%的初始效率，显示出强大的运行稳定性。此外，1平方厘米的大面积叠层电池实现了28.87%的功率转换效率，证明了该胶体化学策略的良好可扩展性。

研究人员表示，这项研究为协调多结结晶提供了一种通用方法，有望推动高效全钙钛矿叠层太阳能技术的商业化进程。全钙钛矿叠层太阳能电池的效率突破，为光伏领域的发展注入了新动力。

出版详情：作者：Chinese Academy of Sciences；标题：《Integrated strategy unlocks 29.76% efficiency for all-perovskite tandem solar cells》；发表于：《Joule》(2026)；期刊信息：《Joule》。