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近來，具有倒置的平面異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的鈣鈦礦太陽能電池（PSC）由于其提供了容易制造，與柔性襯底兼容，能帶工程的多功能性以及制造多結(jié)電池的可能性而受到關(guān)注；此外，它們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)超過20％的電源轉(zhuǎn)換效率（PCE）。但仍然低于具有規(guī)則結(jié)構(gòu)的PSC，這主要是因?yàn)殚_路電壓（V_oc）較低。低于理想的V_oc倒置的PSC的歸因于非輻射復(fù)合損失。幾種方法被提出減少非輻射復(fù)合，在倒置的PSC中提高到1.15V，包括增加晶粒尺寸，表面鈍化，離子補(bǔ)償，和異質(zhì)結(jié)工程。此外，鈣鈦礦薄膜的性質(zhì)，特別是其在電荷提取層附近的摻雜狀態(tài)（n，p或本征）受到薄膜結(jié)晶的襯底的極性的強(qiáng)烈影響。因此，在接觸界面處控制鈣鈦礦膜的性質(zhì)可能是在倒置PSC中實(shí)現(xiàn)高V_oc的有效方式。

今日，在英國薩里大學(xué)張偉博士，牛津大學(xué)Henry Snaith教授和北京大學(xué)朱瑞研究員（共同通訊作者）的帶領(lǐng)下，與北京量子物質(zhì)科學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心，英國卡文迪什實(shí)驗(yàn)室和山西大學(xué)合作，報(bào)告了通過使用溶液處理的二次生長（SSG）技術(shù)，在膜的頂部表面附近提供更寬的帶隙區(qū)域，并形成更多的n型鈣鈦礦膜，從而導(dǎo)致V_oc大幅增加。SSG技術(shù)包括兩個(gè)步驟：（i）通過溶液處理制備鈣鈦礦薄膜;（ii）在溴化胍的協(xié)助下進(jìn)行二次生長。團(tuán)隊(duì)使用非化學(xué)計(jì)量的配方 (FA_0.95PbI_2.95)_0.85(MAPbBr₃)_0.15制備混合陽離子鉛混合鹵化物鈣鈦礦層，其中，MA和FA分別表示甲基銨和甲脒。這種方法產(chǎn)生了更寬的帶隙頂層和更多的n型鈣鈦礦薄膜，從而減少非輻射復(fù)合，導(dǎo)致V_oc增加高達(dá)100毫伏。團(tuán)隊(duì)在不犧牲光電流的情況下實(shí)現(xiàn)了1.21V的高Voc，對應(yīng)于1.62伏特帶隙下0.41V的電壓不足。這一改善使得最大功率點(diǎn)的輸出功率穩(wěn)定在接近21％。相關(guān)成果以題為“Enhanced photovoltage for inverted planar heterojunction perovskite solar cells”發(fā)表在了Science上。