1. 文章信息

标题：  Stoichiometry-Regulated Crystallization and Halide Homogenization in Wide-Bandgap Perovskites for Efficient Solar Cells and Tandems    中文标题：  宽带隙钙钛矿化学计量学调控结晶和卤化物均匀化实现高效太阳能电池和叠层器件              

DOI：    10.1021/acsnano.6c04740                     

2. 文章链接 https://doi.org/10.1021/acsnano.6c04740

3. 期刊信息

期刊名：  ACS Nano          

ISSN：      1936-0851      

2026年影响因子：    17.3     

分区信息：   JCRQ1区           

涉及研究方向：    光伏器件      

4. 作者信息：第一作者是   国玉晓。通讯作者为 徐勃。

5.产品型号：CEL-LED100HA-96;

文章简介：

研究团队系统探究了“钙钛矿结晶动力学—薄膜质量—器件性能”之间的关联规律，显著提升宽带隙钙钛矿材料和器件的光照稳定性，进而为推动钙钛矿-钙钛矿、钙钛矿-硅叠层器件领域的商业化进程提供了有效的理论和技术基础。本项研究成果以“Stoichiometry-Regulated Crystallization and Halide Homogenization in Wide-Bandgap Perovskites for Efficient Solar Cells and Tandems”为题发表在国际综合类学术期刊《ACS Nano》。

具体地，控制结晶路径和卤化物分布对于实现高效稳定的宽带隙钙钛矿太阳能电池至关重要，然而大多数进展依赖于添加剂，而前驱体化学计量比的内在作用仍未得到充分理解。本研究发现，前驱体化学计量比（特别是FAX与PbX₂（X = I, Br）之间的平衡）可以调节前驱体过饱和度和成核动力学，从而引导宽带隙钙钛矿的结晶过程和卤化物均匀化。

我们确定了一个化学计量比区间，其中PbI₂占总PbX₂的比例约为55–75%，该区间可降低过饱和度、提高成核能垒并减缓晶体形成，从而获得全覆盖、具有优先晶体取向和残余应变减小的钙钛矿薄膜。该优化化学体系能够在宽禁带范围（约1.67、1.79、1.85和1.93 eV）内实现高效且稳定的电池器件，分别获得24.19%、21.64%、19.98%和16.83%的能量转换效率。此外，该策略使全钙钛矿叠层太阳能电池的效率达到约29.10%，且在最大功率点追踪400小时后仍保持80%以上的初始效率。通过建立前驱体化学计量比、结晶路径、卤素均匀性与器件稳定性之间的机制联系，本工作为提升单结和叠层光伏器件中的宽带隙钙钛矿电池器件的性能提供了一个理性且广泛适用的化学框架。

分别使用配方#1 和配方#2 的 (a, d) FA₀.₈₃Cs₀.₁₇Pb(I₀.₈Br₀.₂)₃、(b, e) FA₀.₈₃Cs₀.₁₇Pb(I₀.₅Br₀.₅)₃ 和 (c, f) FA₀.₈₃Cs₀.₁₇Pb(I₀.₄Br₀.₆)₃ 太阳能电池，在 600 秒光照下的随时间变化 J-V 曲线

分别使用配方 #1 和配方 #2 的 (a, d) FA₀.₈₃Cs₀.₁₇Pb(I₀.₈Br₀.₂)₃、(b, e) FA₀.₈₃Cs₀.₁₇Pb(I₀.₅Br₀.₅)₃ 和 (c, f) FA₀.₈₃Cs₀.₁₇Pb(I₀.₄Br₀.₆)₃ 太阳能电池，在 600 秒光照下对应的 PCE 和 JSC 参数。

钙钛矿薄膜的结晶动力学过程