近日，我校电子科学与技术学院李澄教授联合武汉理工大学卜童乐研究员、黄福志教授、南方科技大学丘龙斌教授以及青岛大学刘玉强教授在宽禁带钙钛矿太阳能电池及叠层器件研究方面取得突破性进展。相关成果以“Crystallization modulation for wide-bandgap perovskites with universal defect passivation toward efficient perovskite/organic tandem photovoltaics”为题，发表于《Nature Communications》。该研究通过引入一种多功能添加剂：DL-蛋氨酸甲基锍氯化物，成功调控宽禁带钙钛矿的结晶过程并实现普适性缺陷钝化，显著提升了电池效率与稳定性，为发展高效、稳定的钙钛矿/有机叠层太阳能电池提供了创新策略。

宽禁带钙钛矿（禁带宽度大于1.8 eV）是构筑钙钛矿/有机叠层或多结叠层太阳能电池的理想顶电池材料，可更充分利用太阳光谱，突破单结电池效率极限。然而，宽禁带钙钛矿组分复杂，在结晶过程中极易产生难以控制的相不均匀性与大量缺陷，导致严重的非辐射复合和光照下的相分离问题，严重制约了其光电性能与长期稳定性。

研究团队创新性地引入多功能分子添加剂——DL - 蛋氨酸甲基锍氯化物，通过其独特的官能团协同调控钙钛矿的结晶热力学与缺陷态。实验与理论计算表明，该添加剂不仅可以优化成核动力学、促进形成均匀致密的高质量薄膜，还可同步钝化体相与界面缺陷，显著抑制非辐射复合与相分离。基于此策略，团队成功制备出高质量带隙大于 1.8 eV的宽禁带钙钛矿材料薄膜，相应单结太阳能电池效率提升至20.4%，且稳定性显著增强。进一步，以此构建的钙钛矿/有机叠层电池实现了26.0%（刚性）与22.1%（柔性）的效率突破，展现出在柔性及可穿戴能源领域的应用潜力。

图1. 结晶热力学调控机制

图2. 高效刚性/柔性叠层器件的性能结果

厦门大学电子科学与技术学院李澄教授与武汉理工大学卜童乐研究员、黄福志教授、南方科技大学丘龙斌教授以及青岛大学刘玉强教授为该论文的共同通讯作者。厦门大学电子科学与技术学院博士生云驿凯为共同第一作者。这项工作得到了国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费专项资金、广东珠江人才计划、广东省基础与应用基础研究基金、材料复合新技术国家重点实验室（武汉理工大学）开放基金的资助。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-68125-1

（电子科学与技术学院）