南京理工大学国玉晓&徐勃课题组研究进展:宽带隙FA/Cs钙钛矿体系—组分调控&结晶动力学优化&器件光稳定性提升

南京理工大学化学与化工学院—徐勃教授团队在钙钛矿光伏器件领域取得阶段性研究进展。相关成果先后发表于国际高水平学术期刊Energy & Environmental Science（2篇）和ACS Nano。研究团队系统探究了“钙钛矿结晶动力学—薄膜质量—器件性能”之间的关联规律，显著提升宽带隙钙钛矿材料和器件的光照稳定性，进而为推动钙钛矿-钙钛矿、钙钛矿-硅叠层器件领域的商业化进程提供了有效的理论和技术基础。具体如下：

1. 该项研究工作揭示了钙钛矿前驱液中卤化物的组分及其比例对成膜过程与质量的影响机制，最终获得高效率且运行稳定性优异的单结宽带隙钙钛矿与叠层器件。相关成果以“Stoichiometry-Regulated Crystallization and Halide Homogenization in Wide-Bandgap Perovskites for Efficient Solar Cells and Tandems”为题发表在国际综合类学术期刊《ACS Nano》上（影响因子：16.1）（论文链接：https://doi.org/10.1021/acsnano.6c04740）。国玉晓博士后为本论文的第一作者，南京理工大学程远航教授、四川大学赵德威教授和南京理工大学徐勃教授为本论文的通讯作者。

图1. 钙钛矿组分对钙钛矿结晶动力学、成膜质量和器件性能的影响机制。

2. 该项研究工作通过精准调控宽带隙钙钛矿薄膜的厚度和晶粒取向，发现存在两种不同模式的光诱导相分离现象，并重点研究了相对应的薄膜物理特性以及其对器件性能输出的影响，最终揭示了相分离现象对宽带隙钙钛矿太阳能电池性能的作用机制。相关成果以“Unveiling the impact of photoinduced halide segregation on performance degradation in wide-bandgap perovskite solar cells”为题发表在国际能顶级源期刊《Energy & Environmental Science》上（影响因子：31）（论文链接：https://doi.org/10.1039/D4EE05604C）。国玉晓博士后为本论文的第一作者，西安交通大学尹行天教授和南京理工大学徐勃教授为该论文通讯作者。

图2. 两种不同模式的卤素离子迁移及其对器件稳定性的影响机制。

3. 基于前期的深入研究和长期关注，团队系统总结与分析了相分离对宽带隙钙钛矿薄膜中电荷传输机制的影响，进而提出了相分离与器件性能（例如，效率和稳定性等）的关联规律和背后机制，并提出解决这一问题可行性较高的研究思路和手段。该工作对本领域的后续研究具有一定的指导意义。相关成果以“Deciphering halide ion migration and performance loss in wide-bandgap perovskite solar cells: connection, mechanism, and solutions”为题发表在国际能源顶级期刊《Energy & Environmental Science》上（论文链接：https://doi.org/10.1039/D5EE03136B）。国玉晓博士后为本论文的第一作者，南京大学谭海仁教授和南京理工大学徐勃教授为本论文的通讯作者。

图3. 相分离现象与器件性能稳定性之间的关联机制。

上述工作均以南京理工大学为第一通讯单位，并得到了国家自然科学基金、江苏省自然科学基金以及中央高校基本科研业务费专项资金等项目的资助和支持。

论文1信息：Guo, Y. et al. Stoichiometry-Regulated Crystallization and Halide Homogenization in Wide-Bandgap Perovskites for Efficient Solar Cells and Tandems. ACS Nano 2026.

论文1链接：https://doi.org/10.1021/acsnano.6c04740

论文2信息：Guo, Y. et al. Unveiling the Impact of Photoinduced Halide Segregation on Performance Degradation in Wide-Bandgap Perovskite Solar Cells. Energy Environ. Sci. 2025, 18, 2308-2317.

论文2链接：https://doi.org/10.1039/D4EE05604C

论文3信息：Guo, Y. et al. Deciphering Halide Ion Migration and Performance Loss in Wide-Bandgap Perovskite Solar Cells: Connection, Mechanism, and Solutions. Energy Environ. Sci. 2025, 18, 8744-8755.

论文3链接：https://doi.org/10.1039/D5EE03136B