近日，上海交通大学材料科学与工程学院、张江高等研究院未来材料创制中心陈汉研究员团队在钙钛矿光伏器件领域取得新进展，相关研究成果以“Photostable wide-bandgap perovskites with enhanced interface coupling for all-perovskite tandems”为题发表在Energy & Environmental Science期刊上。上海交通大学陈汉研究员和博士后张尧为论文共同通讯作者, 博士研究生李春燕和博士后张尧为共同第一作者，该项研究工作得到国家自然科学基金和国家万人计划等项目的支持。

论文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2026/ee/d5ee06683b

全钙钛矿叠层太阳能电池通过串联两种不同带隙的钙钛矿活性层，其理论光电转化效率可突破40%，具有显著的技术经济优势，是目前光伏领域的研究重点。然而，其发展面临的核心瓶颈之一在于宽带隙钙钛矿的光照不稳定性，碘溴混合晶格在辐照条件下易发生离子迁移、氧化、相分离甚至结构分解。晶格空位、晶界和薄膜表面都可成为卤素离子的快速迁移通道，其中钙钛矿吸收层下方的埋底界面因集中承受电池服役时的辐射、热及电场应力而尤为关键。值得注意的是，卤素偏析发生时，富碘相倾向于在受光照射的埋底界面处聚集。这些价带较浅的富碘末端区域会引起空穴在下界面堆积，进而加速偏析进程。这种正反馈循环可能是卤化物偏析快速恶化的内在机制。因此，实现埋底界面的高效空穴提取对宽带隙钙钛矿器件的光稳定性至关重要。

在这项研究中，上海交通大学陈汉等人通过在埋底界面构筑稳固的化学与电子耦合，增强空穴收集异质界面的载流子传输，有效稳定宽带隙钙钛矿吸收层抵御光照与热应力。基于此修饰策略，单结1.76 eV钙钛矿太阳能电池实现了20.79%的光电转换效率。将1.76 eV钙钛矿底电池与1.25 eV钙钛矿底电池串联集成，制备的全钙钛矿叠层太阳能电池效率达到29.58%。封装器件在最大功率点连续运行960小时后仍保持初始效率的90%。这项研究为稳定宽带隙混合卤素钙钛矿提供了简便且可规模化的解决方案，有望突破钙钛矿叠层光伏产业化部署的关键瓶颈。

图一. 钙钛矿埋底界面化学耦合

图二. 钙钛矿埋底界面的空穴传输

图三. 全钙钛矿叠层电池的性能