蒸汽辅助表面重构助力高效稳定的钙钛矿太阳能组件实现户外长期稳定运行

本研究针对钙钛矿太阳能电池在光照循环下离子迁移导致的性能衰减问题，来自中国的研究人员通过蒸汽沉积多齿配体对钙钛矿表面进行重构，有效抑制了碘离子迁移并降低了表面缺陷。结果显示，大面积组件效率达19.6%，在夏季户外运行45天后仍保持稳定，与商用硅电池性能相当，为钙钛矿光伏技术户外应用提供了重要突破。

　　

蒸汽辅助表面重构技术通过气相沉积多齿配体（polydentate ligand）实现对钙钛矿（perovskite）表面的缺陷钝化。具体而言，三联吡啶（terpyridine）分子与钙钛矿薄膜表面的缺陷八面体结构结合，形成空间位阻屏障，有效阻断光照循环过程中碘离子（I^-）向电荷传输层的迁移。这种表面工程策略显著降低了表面离子缺陷密度，调控了光暗循环条件下离子迁移的动力学过程。实验结果表明，经处理的785 cm²工业级钙钛矿组件实现了19.6%的功率转换效率（PCE），在50℃环境下经历101次光暗循环后仍保持超过97%的初始效率。更值得关注的是，在极端夏季环境条件下连续运行45天后，该组件展现出与参比硅电池相当的稳定性，验证了其在实际户外应用中的潜力。