南京大学谭海仁团队在Nature Energy期刊发表“Present status of and future opportunities for all-perovskite tandem photovoltaics”的研究论文，Jin Wen为论文第一作者，南京大学谭海仁、卡尔斯鲁厄理工学院Ulrich W. Paetzold、华中科技大学唐江、牛津大学Henry J. Snaith为论文共同通讯作者。
核心亮点：本文总结了全钙钛矿叠层电池在效率提升、稳定性优化及规模化制备三大方向的突破性进展。提出通过界面工程、缺陷调控和隧道复合结（TRJ）优化等策略，解决了叠层器件中宽带隙（WBG）与窄带隙（NBG）子电池的电流匹配、非辐射复合及长期稳定性难题。
全钙钛矿叠层太阳能电池代表了下一代光伏技术的前沿，为超越单结太阳能电池的肖克利-奎瑟效率极限，同时保持了成本效益和可扩展性，提供了一条充满希望的途径。但从实验室规模的原型到商业化产品的过渡面临着诸多挑战。大面积制造要求开发可扩展的制造技术，同时与实验室规模的旋涂工艺相比，最大限度地减少性能损失。此外，实现长期稳定性、可靠性、从电池到模块的高效集成以及实际部署期间的高良率仍然是关键挑战。
鉴于此，南京大学谭海仁&卡尔斯鲁厄理工学院Ulrich W. Paetzold&华中科技大学唐江&牛津大学Henry J. Snaith团队全面概述了全钙钛矿叠层太阳能电池的最新进展，重点聚焦于提高其效率以及解决稳定性和可扩展性挑战的策略。分析了驱动效率提升的机制，重点阐述了宽带隙（WBG）和窄带隙（NBG）子电池的正-本征-负（p-i-n）结构（也称为倒置结构）的独特优势和关键挑战。通过深入了解实现可靠、耐用和高性能的全钙钛矿串联光催化剂的途径，目的是支持其在大规模应用中的部署。
本研究进一步探讨了影响叠层稳定性的材料和结构因素，重点关注了提升耐久性的新兴方法。讨论了从小面积器件到大面积组件的过渡过程，并强调了大规模加工中存在的瓶颈问题。提出了未来研究的关键方向，并为推动全钙钛矿叠层太阳能电池走向实际应用提供了发展路线图。
论文链接：https://doi.org/10.1038/s41560-025-01782-0