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锡-铅（Sn-Pb）混合钙钛矿太阳能电池（PSCs）比纯铅钙钛矿电池具有更高的能量转换效率（PCE）潜力。然而，Sn/Pb成分分布的无序性会导致内部电场紊乱，限制载流子分离。

本研究中国科学院潘旭和华北电力大学姚建曦等人提出了一种SnI₂预沉积策略，可在钙钛矿薄膜中形成垂直的Sn/Pb成分梯度。这种梯度构建了连续的异质结，形成内建电场，从而增强载流子分离和定向提取。优化后的器件实现了23.2%的PCE，并在氮气环境中存储1032小时后仍保持初始效率的89.6%。该研究为提升Sn-Pb混合钙钛矿电池的效率和耐久性提供了一种成分与界面工程的新方法。

文章亮点总结

  1. 梯度异质结设计：通过SnI₂预沉积策略，在Sn-Pb钙钛矿薄膜中成功构建垂直Sn/Pb成分梯度，形成连续的内建电场，显著提升载流子分离效率。

  2. 高效稳定性能：优化后的器件实现了23.2%的PCE，并在氮气环境中长期存储后仍保持89.6%的初始效率，展现了优异的稳定性。

  3. 结晶调控机制：SnI₂预沉积不仅抑制Sn²⁺氧化，还通过调控结晶动力学形成更大晶粒和更致密的薄膜结构，减少缺陷和非辐射复合。

Buried SnI2 Induces Gradient Heterojunctions in Sn–Pb Perovskite Solar Cells

Xuewei Liu, Jia Xu, Chenxu Zhao, Fan Shen, Pengchen Zou, Yijun Wang, Bozhang Ji, Xingjie Guan, Xu Pan, and Jianxi Yao

ACS Energy Letters 0, 10

DOI: 10.1021/acsenergylett.5c00305

https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsenergylett.5c00305

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