近日，我组在可拓展方法制备大面积钙钛矿太阳能电池领域取得新进展，提出通过引入多功能添加剂来协同调控前驱体溶液中的胶体环境与结晶动力学策略，有效改善薄膜质量，降低埋底界面的缺陷，从而提升器件性能。

狭缝涂布法因具备与高通量卷对卷工艺兼容性好、材料利用率高、前驱体溶液供给可控的优势，被视为当前钙钛矿太阳能电池产业化制备的主流技术路线之一。然而，在大面积涂布制备过程中，薄膜的均匀性高度依赖前驱体溶液的均一性，前驱体溶液的胶体状态（如颗粒尺寸等）直接决定成核行为与后续晶体生长。结晶动力学失控往往导致薄膜缺陷密度高、空间均匀性差，进而成为制约器件效率与稳定性的关键瓶颈。

在本工作中，研究团队引入3-丁炔-1-胺盐酸盐（BAH）作为多功能添加剂。BAH分子含有氨基、炔基等多个功能基团，能够通过氢键、静电和配位相互作用与前驱体中的有机阳离子和铅-卤化物发生相互作用。研究表明，BAH可以均化前驱体胶体分布，延缓钙钛矿结晶过程，实现更可控的成核与晶粒生长。从而增加了钙钛矿薄膜的晶粒尺寸，减少了埋底界面缺陷，优化了能级匹配。基于此策略，小面积器件（0.09 cm²）获得26.17%的光电转换效率，164 cm²的大面积组件效率达21.42%，未封装器件在1个太阳光照、最大功率点跟踪测试1300小时后保持91.27%的初始效率，对照组仅剩初始效率的70.92%。

相关工作以"Multifunctional Additive Engineering Enables Controlled Crystallization for Scalable Perovskite Solar Cells"为题，于近日发表在《碳能源》（Carbon Energy)。该工作的共同第一作者为我组职工段连杰和杨少安，上述工作得到中国科学院战略性先导科技专项、中国科学院大连化学物理研究所与沈阳自动化研究所联合基金、国家自然科学基金项目的资助。