武大Nat. Nanotechnol.：调控宽带隙钙钛矿晶体实现可规模化全钙钛矿叠层太阳能电池

全钙钛矿叠层太阳能电池（TSCs）虽具备卓越性能，但小面积与大面积（>1 cm²）器件间的效率差距严重阻碍其商业化进程。

本研究武汉大学柯维俊等人创新性引入吡拉西坦作为宽带隙钙钛矿晶体修饰剂，通过其酰胺基和吡咯烷酮基团调控晶体成核过程，获得大晶粒、(110)择优取向的高结晶度薄膜，并在退火过程中与残留PbI₂反应形成一维(Pi)PbI₃纳米针结构。基于此，1.77 eV宽带隙单结电池实现1.36 V开路电压和20.35%认证效率；叠层器件在0.07 cm²和1.02 cm²面积下分别获得28.71%（认证28.13%）和28.20%（认证27.30%）效率，面积放大时效率损失仅0.51%。

该方法普适性强，可将1.56 eV钙钛矿电池效率从23.56%提升至25.71%，为规模化高效全钙钛矿叠层电池提供新路径。

文章亮点总结

1. 晶体修饰剂创新：吡拉西坦通过双重作用机制——调控成核形成择优取向大晶粒+退火生成一维纳米针钝化缺陷，实现宽带隙钙钛矿薄膜质量革命性提升。

2. 叠层效率突破：大面积（1.02 cm²）全钙钛矿叠层电池效率达28.20%（认证27.30%），面积放大效率损失仅0.51%，打破商业化核心瓶颈。

3. 普适性验证：技术可拓展至1.56 eV钙钛矿体系，单结电池效率提升9.1%（23.56%→25.71%），展现平台化应用潜力

Fu, S., Zhou, S., Meng, W. et al. Piracetam shapes wide-bandgap perovskite crystals for scalable perovskite tandems. Nat. Nanotechnol. (2025).

https://doi.org/10.1038/s41565-025-01899-z

学术交流QQ群

知光谷光伏器件学术QQ群：641345719

钙钛矿产教融合交流@知光谷（微信群）：需添加编辑微信

为加强科研合作，我们为海内外科研人员专门开通了钙钛矿科创合作专业科研交流微信群。加微信群方式：添加编辑微信pvalley2024、pvalley2019，备注：姓名-单位-研究方向（无备注请恕不通过），由编辑审核后邀请入群。