混合錫-鉛（Sn-Pb）鈣鈦礦的快速結(jié)晶及其對反溶劑過程的依賴性限制了大面積錫-鉛鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）的發(fā)展。真空閃蒸輔助溶液處理（VASP）技術(shù)因其在大規(guī)模制備中的潛力而備受關(guān)注，但結(jié)晶參數(shù)的一致控制仍是其瓶頸。
為此，本文揚州大學(xué)董旭、丁建寧、東南大學(xué)李桂香和Mohammad Khaja Nazeruddin等人提出了一種基于腔體壓力和時間擬合的可控泵速策略，用于調(diào)控Sn-Pb鈣鈦礦薄膜的成核與結(jié)晶過程。通過調(diào)節(jié)壓力速率，優(yōu)化鈣鈦礦濕膜的溶劑揮發(fā)速率，實現(xiàn)了成核和結(jié)晶動力學(xué)的可控性。該方法無需添加劑輔助結(jié)晶，即可規(guī)?；苽涓哔|(zhì)量的FA?.?MA?.?Pb?.?Sn?.?I?薄膜，其小面積（0.08 cm2）和大面積（1 cm2）器件的功率轉(zhuǎn)換效率（PCE）分別超過21%和19%，創(chuàng)下了無添加劑和無反溶劑的最高記錄。
此外，該方法在6×6 cm2大尺寸基底上表現(xiàn)出優(yōu)異的均勻性和可重復(fù)性，并適用于寬帶隙PSCs、常規(guī)帶隙PSCs及全鈣鈦礦疊層太陽能電池，其中無反溶劑和無添加劑的疊層器件PCE超過27%。本研究為開發(fā)大面積Sn-P b及全鈣鈦礦疊層器件提供了一種可擴展且通用的方法，推動了該領(lǐng)域的實際應(yīng)用。
文章亮點總結(jié)：
創(chuàng)新性策略：提出基于腔體壓力和時間擬合的可控泵速方法，首次實現(xiàn)Sn-Pb鈣鈦礦薄膜成核與結(jié)晶的精準(zhǔn)調(diào)控，無需添加劑或反溶劑。
高效記錄：小面積（0.08 cm2）和大面積（1 cm2）器件PCE分別突破21%和19%，疊層器件效率高達(dá)27.5%，均為無反溶劑和無添加劑體系的最高水平。
規(guī)?；瘽摿?/strong>：在6×6 cm2基底上展示優(yōu)異均勻性，為全鈣鈦礦疊層電池的大規(guī)模制備提供可行方案。
A. Wang, K. Du, Z. Fang, Y. Ren, C. Zhou, Y. Yang, X. Dong, L. Li, L. Zhang, N. Yuan, G. Li, M. K. Nazeeruddin, J. Ding, High-Efficiency Sn-Pb Perovskite Solar Cells via Nucleation and Crystallization Control. Adv. Mater. 2025, 2418766.
https://doi.org/10.1002/adma.202418766
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