酪氨酸调控低维钙钛矿相组成与载流子传输协同提升光伏器件性能研究

研究人员通过引入酪氨酸(Tyr)添加剂，创新性地解决了准二维(quasi-2D)钙钛矿太阳能电池(PSCs)中效率与稳定性的矛盾问题。该研究利用Tyr与胍盐(GA)阳离子和[PbI4]2?八面体的双重配位作用，选择性稳定低n值相(n≤3)，使载流子扩散长度突破1μm，最终获得认证效率20.28%的大面积模块(72.47 cm2)，为钙钛矿光伏商业化提供了新范式。

　　

这项突破性研究揭示了氨基酸分子在钙钛矿光伏领域的独特价值。通过酪氨酸(Tyr)的精准调控，科研人员构建了具有"双锁"稳定机制的低维钙钛矿体系：一方面通过氢键网络固定胍盐(GA⁺)阳离子，另一方面借助阳离子-π相互作用锚定[PbI₄]^2?结构单元，如同分子手术刀般精确裁剪出富含n≤3相的理想晶体结构。

这种分子级调控带来三重惊喜：低n值相含量飙升7倍至36.72%，电子迁移率提升4倍，更培育出3-5μm的超大晶粒。所得器件展现出"鱼与熊掌兼得"的特性——22.14%的冠军效率与2000小时湿度老化后96%的性能保持率，甚至能在85℃高温下维持88%的原始效率。

最令人振奋的是，这种"氨基酸魔法"成功放大到iPad mini大小的模块(72.47 cm²)，获得20.28%的权威认证效率，打破了"放大即衰减"的行业魔咒。该工作犹如为钙钛矿光伏装上了"分子导航仪"，为兼顾效率、稳定性和可扩展性的下一代光伏技术绘制了精准路线图。