共晶工程-钙钛矿太阳能电池 | Nature Energy

二维钙钛矿中间层的应用，实现了钙钛矿太阳能电池及组件的高效率，但长期运行稳定性，仍面临挑战。

近日，意大利罗马第二大学Narges Yaghoobi Nia、Mahmoud Zendehdel和Aldo Di Carlo等在Nature Energy上发文，提出了一种共晶工程策略，采用中性分子苯胍胺（BGA）作为连接分子，在三维钙钛矿表面构建稳定的共晶二维钙钛矿相。

通过该共晶界面层，小面积钙钛矿太阳能电池实现了23.4%的功率转换效率。在模块层面，活性面积为9.0 cm²和48 cm²的钙钛矿太阳能模块分别实现了23.1%和18.5%的效率，输出功率最高可达886 mW。该共晶结构显著提升了器件的长期稳定性：在最大功率点连续1太阳光照>5000小时后仍保持95%以上的初始效率；紫外光照射>1000小时后效率保持率超过98%；在85°C高温连续热应力下>5000小时后效率保持率高于91%。

Co-crystal engineering of a two-dimensional perovskite phase for perovskite solar modules with improved efficiency and stability. 效率和稳定性提升钙钛矿太阳能模块的二维钙钛矿相共晶工程。

图 1：共晶钙钛矿的形成与传统结构对比。

图 2：不同连接剂的钙钛矿薄膜的结构和光物理特性表征。

图 3：二维钙钛矿覆盖层对钙钛矿太阳能电池（PSCs）性能和电荷动力学的影响分析。

图 4：通过共晶工程实现光子晶体微腔的大面积制备及稳定性增强。

图 5：3D/2D 钙钛矿太阳能电池的稳定性机制：结构与动力学分析。

图 6：展示 DCP 层上共晶二维钙钛矿覆盖层相形成机制的示意图。