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钙钛矿-硅叠层太阳能电池的实验室效率已接近35%。然而，其商业化进程却面临两大挑战：不兼容性和不稳定性。传统的钙钛矿溶液加工工艺仍局限于定制纹理晶圆(亚微米级金字塔结构)，这给可扩展、高通量生产带来了巨大障碍。同时，叠层结构中的宽带隙钙钛矿器件会加速退化，其使用寿命很少超过2000小时。克服这些瓶颈对于将创纪录的效率转化为持久耐用、可量产的技术至关重要。鉴于此，2025年12月18日新加坡国立大学侯毅于Science刊发在绒面硅上实现最佳钙钛矿蒸汽分配实现高稳定性叠层太阳能电池的研究成果，在绒面硅衬底上实现平衡的蒸汽分配是形成高质量钙钛矿薄膜并确保器件性能的先决条件。研究表明，有机物种(例如FA+)与金字塔形织构表面的相互作用较弱，导致吸附不足和相杂质的出现。为了克服这一限制，引入了一种双功能分子，该分子结合了三甲氧基硅烷锚定基团和富电子原子(例如氟)，从而增强了有机物与衬底的结合，并在共蒸发过程中恢复了成分平衡。采用这种方法制备的器件在包括高温运行在内的严苛应力测试下表现出优异的稳定性。这种稳定性源于薄膜均匀性的提高，从而减轻了微应变，抑制了离子迁移和晶格畸变，同时减少了埋入界面处的残留PbI2杂质，限制了潜在的退化位点。这些协同效应赋予了叠层器件在严苛条件下长期稳定运行的能力。

原文：

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adz3698

关键词： 太阳能电池