真空驱动预结晶：开启高效全钙钛矿叠层太阳能电池新征程

为解决全钙钛矿叠层太阳能电池（TSCs）因铅锡窄带隙（Pb-Sn NBG）钙钛矿子电池薄膜质量差、制备工艺敏感导致的功率转换效率（PCE）受限问题，研究人员开发了真空驱动预结晶（VDP）策略。该策略使 TSCs 认证效率达 28.87%，助力光伏技术发展。

　　全钙钛矿叠层太阳能电池（TSCs）在提升功率转换效率（PCE）方面展现出巨大潜力。然而，其认证效率与 45% 的理论效率差距较大，尤其是在厘米级面积的电池上。这主要是因为铅锡（Pb-Sn）窄带隙钙钛矿子电池的薄膜质量欠佳以及制备过程较为敏感。研究人员开发了一种协同溶剂相关的预结晶策略，即真空驱动预结晶（VDP）策略，并对其进行了定量研究，系统地探究了钙钛矿中间相的关键演化机制。研究表明，VDP 状态对最终钙钛矿薄膜的质量起着重要作用。优化后的钙钛矿薄膜呈现单一的 (100) 取向和高结晶度，其对应的无反溶剂 TSCs 在反向（正向）扫描下，认证效率达到创纪录的 28.87%（28.09%）。此外，厘米级面积的 TSCs 认证 PCE 为 27.43%，并且在空气中能保持稳定的最大功率输出效率。与传统的反溶剂方法相比，当前的预结晶步骤通过温和的真空泵抽气，可显著延缓钙钛矿的结晶过程。研究对钙钛矿中间相（PIP）的上述演化过程进行了定量研究。VDP 策略缓慢的溶剂萃取过程促进了具有低表面能的 (100) 面取向预结晶，为晶粒成熟提供了充足的时间。所得的 Pb-Sn 钙钛矿整体质地均匀且结晶度高。最终的全钙钛矿 TSCs 在反向（正向）扫描下获得了高达 28.87%（28.09%）的认证效率。VDP 策略有望实现高效的钙钛矿 TSCs，为稳健且可扩展的光伏技术发展迈出了关键一步。