在新能源领域，钙钛矿太阳能电池因其高效能和低成本备受关注。近日，科研团队在宽禁带钙钛矿太阳能电池及叠层器件研究方面取得重大突破，为这一领域的发展注入了新的活力。
宽禁带钙钛矿（禁带宽度大于1.8 eV）是构建钙钛矿/有机叠层或多结叠层太阳能电池的理想顶电池材料。这种材料能够更充分地利用太阳光谱，突破单结电池的效率极限。然而，宽禁带钙钛矿的组分复杂，在结晶过程中容易产生相不均匀性和大量缺陷，导致严重的非辐射复合和光照下的相分离问题，极大地限制了其光电性能和长期稳定性。
为了解决这些问题，研究团队创新性地引入了一种多功能分子添加剂——DL-蛋氨酸甲基锍氯化物。这种添加剂通过其独特的官能团，协同调控钙钛矿的结晶热力学与缺陷态。实验和理论计算结果显示，该添加剂不仅可以优化成核动力学，促进形成均匀致密的高质量薄膜，还能同步钝化体相与界面缺陷，显著抑制非辐射复合与相分离。
基于这一策略，研究团队成功制备出高质量带隙大于1.8 eV的宽禁带钙钛矿材料薄膜。相应单结太阳能电池的效率提升至20.4%，稳定性也显著增强。进一步，以此构建的钙钛矿/有机叠层电池实现了26.0%（刚性）与22.1%（柔性）的效率突破，展现出在柔性及可穿戴能源领域的巨大应用潜力。
这项研究成果以“Crystallization modulation for wide-bandgap perovskites with universal defect passivation toward efficient perovskite/organic tandem photovoltaics”为题，发表于《Nature Communications》。该研究得到了国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费专项资金、广东珠江人才计划、广东省基础与应用基础研究基金、材料复合新技术国家重点实验室（武汉理工大学）开放基金的资助。
