东南大学在三结太阳电池研究方面取得重要进展

日，东南大学化学化工学院姚惠峰教授团队与天合光能、复旦大学等单位合作，在钙钛矿/钙钛矿/晶体硅三结太阳电池研究方面取得重要进展。相关成果以“三结太阳电池的缺陷钝化与光学管理（Defect passivation and optical management of triple-junction solar cells）”为题发表于国际顶级学术期刊《Nature》。

钙钛矿/钙钛矿/晶体硅三结太阳电池通过不同带隙吸光材料对太阳光谱进行分级利用，具有突破单结太阳电池效率极限的潜力。其中，宽带隙钙钛矿顶电池是获得高输出电压的关键，但其表面缺陷和非辐射复合等问题，造成显著的电压损失，成为制约三结器件效率进一步提升的重要瓶颈。

针对这一关键问题，团队从分子结构出发，设计并合成了一种新型界面钝化材料4F-POEABr。该分子将具有强吸电子能力的全氟芳香共轭骨架与铵盐钝化基团集成，可以实现化学钝化和场效应钝化的协同，是该工作的核心材料设计思路。实验结果表明，4F-POEABr能够有效降低宽带隙钙钛矿的表面缺陷和非辐射复合，提高薄膜均匀性，同时显著抑制光照条件下的卤素迁移和相分离。

经该分子修饰后，1.95eV宽带隙子电池可以获得1.413V的开路电压。在此基础上，合作团队进一步结合多结器件光学管理，通过SnOx/IZO中间层的调控，优化了三结器件内部光场分布和子电池电流匹配，最终实现了32.22%的认证稳态光电转换效率。该研究表明，通过有机功能分子的精准结构设计，在分子尺度协同调控钙钛矿界面的化学缺陷与局域电场，是降低电压损失、提升多结太阳电池性能的有效途径。

论文第一作者为东南大学与天合光能联合培养博士后徐业。东南大学化学化工学院姚惠峰，复旦大学张鸿，天合光能高纪凡、陈奕峰、张学玲和谢志刚为论文共同通讯作者，东南大学为共同通讯单位。

相关链接：https://www.nature.com/articles/s41586-026-11010-8