如何讓輕薄、柔韌的鈣鈦礦太陽能電池既保持高效率，又能穩(wěn)定、均勻地大面積生產？這是困擾學界與產業(yè)界的一個難題。近日，中國科學院青島生物能源與過程研究所、太陽能光電轉化與利用全國重點實驗室聯(lián)合香港科技大學的研究團隊，在鈣鈦礦太陽能電池埋底界面工程領域取得新突破。他們首創(chuàng)了“溶劑化物晶體預晶種”策略，為實現(xiàn)高效、可規(guī)?；a的鈣鈦礦光伏組件帶來了新的希望。該成果在國際學術期刊《自然-合成》發(fā)表。
△溶劑化物晶種加速結晶生長及可控溶劑釋放過程
鈣鈦礦太陽能電池被譽為“下一代光伏技術”的有力候選，兼具高效率和溶液加工的潛力。然而，在目前廣泛研究的倒置結構電池中，底部界面難以控制的微觀缺陷，嚴重制約了電池性能和長期穩(wěn)定性，如同“地基不牢”影響整體建筑的穩(wěn)固。
為解決這一核心難題，研究團隊獨辟蹊徑，開發(fā)出一種名為“晶體-溶劑化物預晶種”（CSV）的通用性調控方法。該方法的核心在于，預先在基底上沉積一層特殊設計的低維鹵化物溶劑化物晶體作為“晶種”預先鋪設于基底上。這一策略就像為鈣鈦礦薄膜的生長提前搭建了“引導支架”。通過這一協(xié)同機制，研究人員成功在鈣鈦礦薄膜底部構筑了致密、平整、結晶取向更佳的高質量活性層，從根本上消除了常見的埋底界面孔洞和深晶界等缺陷。
△狹縫涂布制備鈣鈦礦薄膜
為了驗證該策略的產業(yè)化潛力，團隊進一步將其與適合大規(guī)模生產的“狹縫涂布”工藝相結合，成功制備出入光面積達49.91cm2的鈣鈦礦太陽能微型組件，并獲得了23.15%的認證效率，其從實驗室小電池到較大面積組件的效率損失率極低（小于3%），展現(xiàn)了卓越的工藝放大能力和均勻性控制水平。
這項研究為攻克反式鈣鈦礦太陽能電池的界面瓶頸提供了一個高效、通用的解決方案，其提出的“晶體-溶劑化物預晶種”概念更是一個強大的材料平臺，可通過改變組分衍生出多種功能化“晶種”，為鈣鈦礦乃至其他新型軟物質半導體光電器件的精密制造開辟了全新的技術路徑。
該研究有望推動鈣鈦礦光伏技術在建筑一體化、可穿戴電子、新能源汽車等領域的商業(yè)化進程，為清潔能源的未來發(fā)展注入新的科技動力。
