钙钛矿太阳能电池凭借其效率和稳定性的迅速提升，已成为当前最为先进的新型薄膜光伏技术。然而，与实验室规模的小电池相比，大面积钙钛矿电池组件效率低、稳定性差和可重复性低的问题是阻碍其商业化的主要瓶颈。
近日，我院张晓宏教授、彭军教授与洛桑联邦理工学院Mohammad Khaja Nazeeruddin教授、Paul J. Dyson教授、Zhaofu Fei教授，以及华北电力大学丁勇教授等多个课题组团队合作，通过采用氯化甲铵（MACl）作为掺杂剂、1,3-双（氰甲基）咪唑氯化物（[Bcmim]Cl）作为Lewis碱性离子液体添加剂的策略，显著抑制了钙钛矿前驱体溶液的降解，减少了MACl聚集，从而制备出了取向生长、结晶优良的高质量钙钛矿薄膜。在孔径面积约为27.22cm2的钙钛矿电池组件上实现了22.97%的稳态效率，成功刷新了钙钛矿组件稳态效率的世界纪录(国家光伏产业计量测试中心，NPVM认证)。此外，在65摄氏度的工作条件下，经过连续1000小时光照老化后，测试获得的钙钛矿电池组件效率仍保持初始值的87.19%，这充分证明了其出色的光热稳定性。
更为重要的是，本项工作揭示了掺杂剂与添加剂协同作用的内在机理，即质子交换和多点位相互作用，为提高大面积钙钛矿电池组件性能提供了一个切实可行的方案。相关成果于2024年3月4日线上发表于《Nature》期刊（doi：10.1038/s41586-024-07228-z），我院彭军教授为本文的共同第一作者，张晓宏教授为本文的共同通讯作者。
文章网址：
https://www.nature.com/articles/s41586-024-07228-z
文章题目：
Dopant-additive synergism enhances perovskite solar modules
作者信息：Bin Ding#, Yong Ding#*, Jun Peng#, Jan Romano-deGea#, Lindsey E. K. Frederiksen#, Hiroyuki Kanda, Olga A. Syzgantseva, Maria A. Syzgantseva, Jean-Nicolas Audinot, Jerome Bour, Song Zhang, Tom Wirtz, Zhaofu Fei*, Patrick Dörflinger, Naoyuki Shibayama, Yunjuan Niu, Sixia Hu, Shunlin Zhang, Farzaneh Fadaei Tiranito, Yan Liu, Guan-Jun Yang, Keith Brooks, Linhua Hu, Sachin Kinge, Vladimir Dyakonov, Xiaohong Zhang*, Songyuan Dai, Paul J. Dyson* & Mohammad Khaja Nazeeruddin*
彭军教授简介：
https://funsom.suda.edu.cn/71/20/c2735a487712/page.htm
张晓宏教授简介：
https://funsom.suda.edu.cn/7f/8d/c2735a32653/page.htm
项目资助：This work was supported by the Valais Energy Demonstrators fund, the National Key R&D Program of China (2017YFE0133800), the 111 Project (No. B16016), the National Natural Science Foundation of China (No. 51961165106), the Science Foundation of China (No.11974381), and the Swiss National Science Foundation (Grant 20021_200344). X.Z. and J.P. thank the Suzhou Key Laboratory of Functional Nano & Soft Materials, the Collaborative Innovation Center of Suzhou Nano Science & Technology, the 111 Project (B16016), and the Science Fund for Creative Research Groups of the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 51821002) for financial support. We also thank the Swiss National Science Foundation (project number 200020L_1729/1) and National Research Fund Luxembourg (INTER n°16/11534230) for their financial support of the SOLAR4D project. The authors also thank Lomonosov Moscow State University, which provided equipment for the shared HPC computing resources, and École Polytechnique Fédérale de Lausanne, which provided additional financial support as well as NMR support from the SB-ISIC-NMR platform.
责任编辑：郭佳、向丹婷
