一项国际联合研究揭示了一种无需化学添加即可优化钙钛矿太阳能电池结构的新方法。2026年3月,《自然·能源》发表了韩国高丽大学、托莱多大学及首尔国立大学联合团队的这项成果。研究人员发现,只需将二维卤化物钙钛矿薄膜与三维钙钛矿薄膜进行物理接触,即可触发名为“接触诱导阳离子相互作用”的界面效应,使三维层的晶体结构发生重排,缺陷显著减少。
该论文资深作者、高丽大学教授Jun Hong Noh在接受采访时回顾了团队持续多年的探索历程:“十多年来,我一直认为在吸收层两侧放置由类似材料构成的电荷传输层,对于钝化其表面和界面非常有益。”他进一步解释了2021年团队建立的技术基础:“我们在《自然·能源》上报道了一种固相面内生长方法,能够在两层之间不发生化学反应的情况下形成二维/三维结。”
此次研究的突破点在于,团队发现即便不施加外力,单纯的接触即可可逆地改变材料的光致发光特性。他们随后引入热处理步骤,使FAPbI₃薄膜的晶格参数接近理论理想值,并有效抑制了向非钙钛矿相的转变。基于这一工艺制备的太阳能电池原型实现了26.25%的光电转换效率,经认证效率为25.61%。在加速老化测试中,器件展现出约24800小时的预估运行寿命。
Jun Hong Noh指出:“钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性很大程度上取决于钙钛矿薄膜的晶体学完美程度。实现近乎完美的晶体结构是该领域最关键的挑战之一。”团队认为,该工艺无需添加剂、易于规模化的特点,为其未来应用于全钙钛矿串联电池等需要在低温条件下制备的器件提供了可行路径。
