效率突破27%！三结钙钛矿电池实现效率与稳定性双突破

厦门大学团队与深圳海晶光伏技术团队等通过跨学科合作，整合了材料科学、光电子学和工程制造的优势，研究通过纳米尺度界面设计，显著提升了钙钛矿-钙钛矿-硅三结太阳能电池的性能。针对顶层宽禁带（1.91 eV）钙钛矿的表面缺陷问题，团队开发了piperazine-1,4-diium chloride（PDCl）表面处理技术，替代传统不稳定的氟化锂（LiF），有效钝化缺陷并调节能带排列，使开路电压（Voc）提升至1.32 V，填充因子（FF）提高至0.81。同时，通过铷（Rb）掺入并彻底去除甲基铵（MA），增强了材料本征稳定性。

研究首次阐明“超薄金层”实为纳米颗粒形态，并通过精确调控沉积时间优化其尺寸与覆盖度。实验表明，金层标称厚度为0.4 nm时，纳米颗粒可形成最佳欧姆接触，同时最小化光学损失。若厚度≥1.8 nm则形成团簇，3.0 nm时转为半连续膜，导致电流下降。这一发现为钙钛矿-钙钛矿子电池的 monolithic 集成提供了关键解决方案。

封装后的1 cm²三结电池在407小时最大功率点跟踪（MPPT）测试后仍保持95%的初始效率，并通过了IEC 61215标准（-40°C至85°C）的200次热循环测试。16 cm²大面积器件获得23.3%的稳态认证效率，展示了技术的规模化潜力。

该研究通过PDCl表面处理、Rb掺入及金纳米颗粒界面优化，实现了三结电池效率与稳定性的协同突破。未来通过能带工程、光捕获结构及大面积工艺优化，有望进一步推动三结钙钛矿电池的商业化应用，为光伏产业带来革命性进展。