酪氨酸介导的相调控策略实现高效稳定准二维钙钛矿太阳能电池及组件

（编辑推荐）本研究创新性地采用酪氨酸(Tyr)作为添加剂，通过氢键和阳离子-π相互作用双重调控胍盐(GA)阳离子与[PbI4]2?八面体配位，将低n值相(n≤3)含量提升7倍至36.72%，同时实现载流子扩散长度>1 μm的突破性进展。所得器件效率达22.14%（认证模块效率20.28%），并在85°C/500h和45% RH/2000h条件下分别保持88%和96%初始效率，为准二维钙钛矿光伏器件商业化提供了新范式。

　　

亮点

低n值准二维钙钛矿虽具卓越稳定性，却受限于电荷传输效率。我们开发的酪氨酸(Tyr)介导相调控策略成功打破这一平衡——通过Tyr的多功能活性位点，实现其与胍盐(GA)阳离子的氢键作用及与[PbI₄]^2?八面体的阳离子-π协同配位，选择性稳定低n相(n≤3)并优化结晶行为。该策略使低n相含量提升7倍（5.67%→36.72%），载流子扩散长度突破1 μm，最终获得22.14%的冠军效率（滞后效应可忽略）。未封装器件在45%±5%湿度下2000小时保持96%效率，85°C老化500小时后仍保留88%性能。更引人注目的是，72.47 cm²模块获得20.28%认证效率，展现出卓越的规模化潜力。

Tyr诱导准二维钙钛矿薄膜相演变

如图S1所示，Tyr添加剂通过乙醇溶解后与氢碘酸(HI)反应，经氮气保护下的加热搅拌获得质子化晶体。该晶体按化学计量比掺入钙钛矿前驱体溶液，旋涂成膜后显著促进低n相生长。X射线衍射证实Tyr的引入使特征峰强度增强3.2倍，低n相分布从随机分散转变为梯度有序排列。

讨论

本研究提出可规模化的准二维钙钛矿太阳能电池(PSCs)性能优化方案。通过Tyr锚定GA阳离子抑制非钙钛矿相生成，低n相含量提升带来薄膜载流子迁移率从0.78 cm² V^?1 s^?1跃升至2.14 cm² V^?1 s^?1。时间分辨荧光显示Tyr修饰样品载流子寿命延长至312 ns，较对照组(157 ns)提升近倍。这种"相纯度-传输协同"策略为低维光电器件商业化开辟新路径。