具有二維/三維(2D/3D)異質(zhì)結(jié)構(gòu)的錫基鈣鈦礦薄膜有望實現(xiàn)高性能無鉛鈣鈦礦太陽能電池，但它們面臨著由于本征多量子阱導(dǎo)致的不良載流子傳輸，以及引入有機間隔陽離子后易受影響的結(jié)晶動力學(xué)等挑戰(zhàn)。鑒于此，2025年2月15日西北工業(yè)大學(xué)王昆&佟宇&王洪強于EES刊發(fā)同步維度結(jié)晶工程實現(xiàn)高效2D/3D錫基鈣鈦礦太陽能電池的研究成果，提出并驗證了一種基于2D/3D錫基鈣鈦礦薄膜中同步維度結(jié)晶工程的策略，該策略可以同時解決這些挑戰(zhàn)。與依賴精確n值控制的傳統(tǒng)維度工程不同，本研究中使用的4-胍基苯甲酸鹽酸鹽(GBAC)在苯乙胺(PEA)和鈣鈦礦之間具有無法預(yù)料的解吸效應(yīng)，從而導(dǎo)致從2D到3D相的直接轉(zhuǎn)變。同時發(fā)現(xiàn)，GBAC的引入會形成細(xì)長的有機-無機雜化鏈，從而加速成核和生長速度，改善薄膜的結(jié)晶過程。利用這些優(yōu)點，制備的錫基鈣鈦礦太陽能電池實現(xiàn)了15.02%的最佳能量轉(zhuǎn)換效率，并具有出色的長期穩(wěn)定性，在最大功率點工作4000小時后仍保持87%，400小時后仍保持80%。