本网讯（通讯员 郑文文 王蓓）2023年10月25日，光电信息与能源工程学院、数理学院郑文文老师、秦平力教授与武汉大学方国家教授、柯维俊教授团队合作，在国际能源环境期刊《Energy & Environmental Science》上发表了题为《自下而上修饰显著提升窄带隙铅锡钙钛矿单结和叠层太阳能电池的性能》（Bottom-up modification boosts the performance of narrow-bandgap lead–tin perovskite single-junction and tandem solar cells）的论文。

该研究首次提出了自下而上的全面钝化策略，使得制备的四端叠层太阳能电池超过27%的光电转换效率。《Energy & Environmental Science》期刊旨在发表能源与环境领域的前沿研究，涵盖了从基础科学到应用科学的各个领域。该期刊是能源与环境领域备受认可的高质量国际学术期刊。这是我院首次以第一单位在该期刊上发表学术论文。

混合铅锡（Pb-Sn）卤化物钙钛矿因其窄的禁带宽度，能够作为底部子电池构筑吸收更多波段太阳光的全钙钛矿叠层太阳能电池从而获得更高的光电转换效率，受到了极大的关注。底部窄带隙 Pb-Sn 钙钛矿太阳能电池是实现全钙钛矿叠层太阳能电池效率超过 30% 的关键。然而，Pb-Sn钙钛矿薄膜中Sn2+易氧化导致底部和顶部界面以及主体内部存在大量缺陷，从而降低了器件性能和稳定性。尽管前人的工作致力于钝化缺陷，但仅限于单个通道钝化。因此，全面钝化Pb-Sn钙钛矿薄膜中的缺陷是仍然是该领域的重大挑战。

在这项研究中，郑文文团队提出了一种新颖且通用的方法，利用甘氨酸盐酸盐（GlyCl）不仅能够全面钝化Pb-Sn钙钛矿薄膜的上下表面以及体内缺陷，还可以作为还原剂保护Pb-Sn钙钛矿免受氧化。最终，Pb-Sn混合窄带隙钙钛矿太阳能电池的效率从~14.2%提高到22.07%，稳定性也得到显著提高。以此窄带隙作为底电池的四端全钙钛矿叠层太阳能电池实现了27.07%的效率，高于此前四端全钙钛矿叠层电池26.53%的记录，取得了该领域的重大进步。

该论文第一作者为2019级硕士研究生张文俊，共同通讯作者为郑文文老师、秦平力教授，武汉大学方国家、柯维俊教授，武汉工程大学为第一单位。

论文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/ee/d3ee02010j

（审稿：廖青）