华南理工大学严克友教授团队在Nature期刊发表题为“Durable all inorganic perovskite tandem photovoltaics”的研究论文，段程皓博士为第一作者，严克友教授为通讯作者。
核心亮点：本文采用对甲苯磺酰肼（PTSH）的配体进化（LE）策略来调节无机窄带隙（NBG）钙钛矿中的薄膜形成并消除深层陷阱，从而成功开发2T IPTSCs。因此，1.31CsPb0.4Sn0.6I3：LE器件提供了17.41%的创纪录效率。与1.92 eV的CsPbI2Br顶电池结合，2T IPTSCs表现出22.57%的冠军效率（认证21.92%）。此外，IPTSCs 在最大功率点（MPP）跟踪下具有卓越的耐久性，分别在65℃下1510小时和85℃下800小时保持80%的初始效率。
用无机阳离子（如 Cs+）取代有机阳离子（如甲基铵（MA+）和甲脒（FA+））制备的全无机钙钛矿是提高钙钛矿太阳能电池（PSCs）长期光稳定性和热稳定性的有效方法。因此，无机钙钛矿叠层太阳能电池（IPTSCs）有望打破效率瓶颈并解决稳定性问题。然而，由于锡阳离子诱导的薄膜形成较差和深陷阱态，制造2端（2T）IPTSCs 仍然存在挑战。
基于此问题，华南理工大学Keyou Yan团队开发了从PTSH到对甲苯磺酸（PTSA）的配体演化（LE）工艺，以创建高品质Sn-Pb无机钙钛矿的多功能。制备了CsPb0.4Sn0.6I3:LE PSC效率高达17.41%的创纪录效率。与1.92 eV的CsPbI2Br顶电池结合，2T IPTSCs表现出22.57%的冠军效率（认证21.92%）。此外，IPTSCs 在最大功率点（MPP）跟踪下具有卓越的耐久性，分别在65℃下1510小时和85℃下800小时保持80%的初始效率。
该研究表明IPTSC具有比HPTSC更好的光热稳定性，通过优化分子结构的LE策略有望在未来利用钙钛矿串联的性能和稳定性。阐明了LE有意利用无机NBG钙钛矿生长的多种作用，并期望为开发高效稳定的IPTSCs提供有洞察力的指导。
本文来源：
https://doi.org/10.1038/s41586-024-08432-7 (2024)