中国科学院宁波质料技能与工程研究所研究员葛子义及刘畅等，于前期钙钛矿太阳能电池研究的基础上，提出了一种基在化学硬度理论的多组分钙钛矿结晶同步化调控计谋。相干结果日前发表在《天然-纳米技能》。

全钙钛矿叠层太阳能电池因可以或许更充实地使用太阳光谱，并冲破单结太阳能电池的理论效率极限，被认为是下一代高效光伏技能的主要成长标的目的之一。

然而，全钙钛矿叠层器件凡是由宽带隙及窄带隙钙钛矿子电池构成，其吸光层系统包罗多种卤素离子或者者金属离子。繁杂的多组分特性，使差别先驱体物种于成膜历程中轻易呈现成核及结晶速度不匹配，进而致使垂直组分漫衍不均、晶格应力堆集、缺陷形成及非辐射复合加强，严峻制约了器件效率及不变性的进一步晋升。

为相识决这一问题，作者提出的调控计谋以硬软酸碱理论为引导，按照差别先驱体组分的化学硬度差异，设计具备选择性配位能力的阴离子添加剂，从而调控多组分钙钛矿系统中的成核与晶体生长历程。

研究发明，二氟草酸硼酸根离子可以或许有用调控宽带隙钙钛矿中的卤素结晶举动，而四氟硼酸根离子则合用在窄带隙锡铅钙钛矿系统。经由过程选择性配位及结晶动力学调控，上述添加剂可以或许同步差别组分的成核及生长历程，按捺垂直标的目的组分漫衍不均，降低缺陷密度及应力堆集，从而得到越发匀称、高质量的钙钛矿薄膜。

研究成果注解，这一设计思绪有用晋升了全钙钛矿叠层太阳能电池的器件机能与不变性。基在该计谋修筑的两头刚性叠层器件实现了30.3%的光电转换效率，并得到30.3%的认证效率；于最年夜功率点持续跟踪1000小时后，器件仍连结初始效率的92%。此外，该计谋一样合用在柔性全钙钛矿叠层太阳能电池，优化后的柔性器件实现了28.2%的最高效率，并得到28.0%的认证效率。

此项事情不仅展现了繁杂组分钙钛矿中差别步的结晶及组分不均一的形成机制，还有提出了一种基在软硬酸碱道理的添加剂设计思绪，为实现高效、不变、轻质及柔性的全钙钛矿叠层太阳能电池提供了主要的质料与要领学支撑。

相干论文信息：https://doi.org/10.1038/s41565-026-02165-6