图 定制的二维钙钛矿策略示意图（B）、用于优化界面均匀性（A, C）及提升全钙钛矿叠层太阳能电池性能（D, E）

　　在国家自然科学基金项目（批准号：T2325016）等资助下，南京大学谭海仁教授课题组刷新了全钙钛矿叠层太阳能电池效率的世界纪录，在大面积全钙钛矿叠层器件制备研究领域取得新突破（图）。相关研究成果以“使用定制二维钙钛矿实现全钙钛矿叠层太阳能电池中界面均一化接触（Homogenized contact in all-perovskite tandems using tailored 2D perovskite）”为题，于2024年10月14日发表在《自然》（Nature）杂志上，论文链接为： https://www.nature.com/articles/s41586-024-08158-6。

　　全钙钛矿叠层太阳能电池具有超越钙钛矿单结太阳能电池理论效率的潜力，且兼备效率高和成本低等优势。大面积制备高性能全钙钛矿叠层太阳能电池是产业化需面对的重要挑战，主要难点在于功能层难以均匀成膜导致其性能受限。目前，优化空穴传输层和调控钙钛矿体结晶是提升大面积成膜均匀性的常规策略。团队前期研究发现，即使充分优化空穴传输层和钙钛矿体的晶相，大面积器件与小面积器件之间的性能差距仍然较大，可能是由于后续沉积的电子传输层（C₆₀）为器件引入了新的不均匀性。

　　为解决上述问题，研究人员在钙钛矿与电子传输层之间引入了混合的有机小分子（使用4-氟苯乙胺氯来提升界面均匀性并降低接触缺陷，使用4-三氟苯胺氯来优化电荷传输特性），构建了定制的二维钙钛矿作为界面插入层。研究团队进一步将优化后的宽带隙钙钛矿用于制备全钙钛矿叠层太阳能电池。在活性区域为1.05 cm²的电池中，实现了28.2%的转化效率。经国际权威机构JET第三方认证，与当前已报道最佳的小面积全钙钛矿叠层太阳能电池的数值相当。相关结果已被收录到国际权威的太阳能电池世界纪录效率表《Solar cell efficiency tables》中。

　　上述工作为全钙钛矿叠层太阳能电池的量产和商业化应用奠定了基础。