開發(fā)用于全鈣鈦礦疊層器件的窄帶隙錫鉛混合鈣鈦礦太陽能電池是過去幾年的研究熱點(diǎn)。為了最大限度地吸收紅外光，需要足夠厚的錫鉛鈣鈦礦薄膜，但這會引入結(jié)晶不均衡和埋底界面不良的問題。因此，需要有效的策略來精確控制錫鉛晶體的垂直生長并改善埋置界面以實現(xiàn)高效的電荷傳輸和提取，從而構(gòu)建高效的錫鉛混合鈣鈦礦太陽能電池。鑒于此，2025年1月28日西北工業(yè)大學(xué)冉晨鑫和黃維院士于EES刊發(fā)通過二維鈣鈦礦種子引導(dǎo)錫鉛鈣鈦礦薄膜的垂直生長并改善其埋層界面以實現(xiàn)高效的窄帶隙鈣鈦礦太陽能電池和疊層的研究成果，開發(fā)了F-PEA2PbI3SCN 2D鈣鈦礦種子層來引導(dǎo)晶體生長并改善FA0.7MA0.3Pb0.5Sn0.5I3鈣鈦礦薄膜的埋底界面。發(fā)現(xiàn)二維鈣鈦礦晶種可消除SnI2相的形成并促進(jìn)能級排列，從而改善埋底界面，而2D晶種的均勻分布可促進(jìn)結(jié)晶并引導(dǎo)錫鉛晶體的垂直生長，從而產(chǎn)生缺陷密度降低并釋放殘余應(yīng)變的薄膜。因此，優(yōu)化后的鈣鈦礦太陽能電池獲得了22.71%的最高效率，具有更寬的反溶劑處理窗口和強(qiáng)大的穩(wěn)定性。值得注意的是，四端全鈣鈦礦疊層器件的效率為27.68%，穩(wěn)定功率輸出為27.2%。這項工作為通過合理控制結(jié)晶行為來制造高效的錫鉛混合鈣鈦礦太陽能電池開辟了新途徑。