钙钛矿太阳能电池技术发展现状 - 钙钛矿太阳能电池的光电转换效率已从最初的3.8%提升至超过26% [1] - 制备高质量钙钛矿半导体薄膜是实现高效率电池的关键要素 [1] - 甲基氯化铵（MACl）被广泛作为钙钛矿薄膜生长的辅助材料 [1] 现有技术瓶颈与研究发现 - 基于MACl制备的钙钛矿薄膜存在垂直方向上氯分布不均匀的问题 [2] - 氯离子在钙钛矿结晶过程中迅速迁移至上表面引起富集 [2] - 不均匀的氯分布会诱发钙钛矿上表面产生缺陷和界面电子势垒 引起载流子复合损失并制约器件效率与稳定性 [2] 技术突破与解决方案 - 研究团队提出垂直方向均匀化氯元素分布的策略（HVCD） 通过在薄膜生长中引入碱金属草酸盐 [3] - 利用解离出的钾离子与氯离子之间的强结合作用 有效束缚氯元素的垂直无序迁移 [3] - 成功制备出载流子寿命高达20微秒 界面缺陷态密度低至1013每立方厘米的钙钛矿半导体薄膜 [3] 技术成果与性能表现 - 研制出的钙钛矿太阳能电池原型器件光电转换效率为27.2% [3] - 器件在1个标准太阳光下持续运行1529小时后 仍保持初始效率的86.3% [3] - 器件在1个标准太阳光与85℃光热耦合加速老化条件下持续运行1000小时后 仍能维持初始效率的82.8% [3]