一种“工业肥皂“搞定钙钛矿大面积制备难题，Nature子刊发表新突破

钙钛矿太阳能电池在实验室小面积器件上效率已经能做到26%以上了，可是一旦往大面积做性能就往下掉，这个问题一直卡着产业化推进；最近扬州大学丁建宁教授团队联合瑞士洛桑联邦理工学院和东南大学，在Nature Communications上发表了一项研究，他们用了一种特别常见的廉价表面活性剂叫CTAB，就是工业上常说的"工业肥皂"，把大面积制备的难题给解决了。

那这个难题到底卡在哪儿呢，钙钛矿电池从小面积放大到大面积的时候性能会骤降，根子上出在空穴传输材料也就是SAM材料上，这种材料在制备过程中很容易自己抱团聚集，导致薄膜覆盖不均匀，载流子传输效率大打折扣，研究团队想到的办法是在SAM材料里引入CTAB，通过非共价相互作用去抑制SAM分子的聚集，让它们老老实实地均匀锚定在基底表面，这样一来薄膜的质量就上去了。

文章要点

1）CTAB 利用其独特的静电势分布，与 2PACz 进行非键合相互作用。理论和实验表征证明，这促进了 2PACz 在基材上的均匀分散和锚定，从而形成具有高表面电位和优异覆盖率的 SAM。此外，具有 CTAB 改性 SAM 的钙钛矿薄膜表现出增强的结晶度、降低的陷阱态密度以及提高的空穴提取效率。

2）因此，采用 p-i-n 架构的 PSC 实现了 26.20% (0.072 cm²) 的功率转换效率 (PCE)。放大模块的 PCE 达到 22.34% (22.96 cm²)，证实了可扩展性。此外，集成抗聚集 SAM 的器件表现出稳定性，在最大功率点跟踪 800 小时和在 65 °C 老化 1,000 小时后分别保持其初始 PCE 的 80% 和 90% 以上。

来看一下交出来的成绩单，用了这个方法之后小面积器件的效率做到了26.20%，22.96平方厘米的组件效率也能达到22.34%，而且连续运行800个小时之后还能保持80%以上的初始效率，稳定性和规模化潜力都得到了验证；团队目前正在跟光伏企业推进中试产线的验证工作，希望能加速百瓦级组件和光伏建筑一体化的落地进程。

同期还有两个值得关注的亮点，武汉大学的团队用了另一种表面活性剂叫α-烯烃磺酸钠去做Sb₂S₃电池的界面改性，把效率往上拉了10.2%；慕尼黑大学那边则提出了ITO电极表面处理的新思路，做出来的器件在零下80度到零上80度的冷热循环下性能依然稳健，这个特性对太空应用场景来说挺有吸引力的。