帶隙范圍為1.1-1.4 eV的錫鉛混合鈣鈦礦是接近肖克利-奎瑟極限的單結(jié)太陽能電池的理想候選材料。然而，由于二價錫容易氧化，錫鉛混合鈣鈦礦太陽能電池的效率和穩(wěn)定性仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于鉛基鈣鈦礦太陽能電池。鑒于此，2021年10月22日香港理工嚴(yán)鋒團(tuán)隊于AM刊發(fā)錫鉛混合鈣鈦礦太陽能電池最高效率22.02%的研究成果。在這里，還原劑 4-肼基苯甲酸 (HBA) 作為添加劑與SnF2一起引入，以抑制二價錫的氧化。同時，由于錫基鈣鈦礦和鉛基鈣鈦礦的溶解度和結(jié)晶動力學(xué)不同，在反溶劑處理后會自發(fā)形成垂直的Pb/Sn成分梯度，并且可以通過控制反溶劑溫度進(jìn)行微調(diào)。由于鈣鈦礦的能帶結(jié)構(gòu)取決于其組成，因此在具有組成梯度的鈣鈦礦薄膜中構(gòu)建了漸變垂直異質(zhì)結(jié)，這可以增強(qiáng)光載流子分離并抑制所得鈣鈦礦太陽能電池的載流子復(fù)合。在最佳制造條件下，錫鉛混合鈣鈦礦太陽能電池顯示出高達(dá)22.02%的功率轉(zhuǎn)換效率以及在光浸泡期間的出色穩(wěn)定性。