唐江最新ACS：抑制skin effect制备高效锡铅PSCs(唐江nature)
真空辅助生长是实现卤化物钙钛矿太阳能电池规模化制备的极具前景的技术，但其在锡铅窄带隙体系中的应用却受到表皮效应（skin effect）的严重制约。表皮效应具体表现为：表面溶剂快速抽提会引发内部埋藏空洞与薄膜缺陷，进而显著影响器件光伏性能。针对这一关键技术瓶颈，华中科技大学陈超、唐江等人开展系统性研究，系统揭示表皮效应的形成机制，并提出针对性调控策略。
该研究团队通过微观溶剂动力学模型，定量阐明了表皮效应的形成机制，明确发现当表面溶剂脱除速率超过内部扩散速率3倍以上时，表皮效应便会显著发生。为有效解决这一问题，团队开发了低温真空辅助生长策略，通过重新平衡表面溶剂脱除与内部扩散过程，将表面脱除速率降低5.8倍，成功抑制表皮效应，使薄膜表面缺陷密度降低两个数量级。
基于该优化策略，锡铅钙钛矿太阳能电池在0.0768 cm²与1 cm²器件面积上分别实现23.44%与22.18%的光电转换效率，该性能达到无反溶剂工艺锡铅体系中已报道的最高水平。本研究不仅明确阐明了真空辅助生长过程中表皮效应的形成机理，还提供了一种切实可行的调控方案，为锡铅窄带隙钙钛矿太阳能电池的规模化、高性能制备奠定了重要技术基础，对推动该领域的发展具有重要的理论与实践价值。
文献信息
Suppressing Skin Effect toward Efficient Sn–Pb Perovskite Solar Cells
Qi Xu、Ciyu Ge、Bokai Hao、Aoyue Chen、Peiyan Zhang、Xin Li、Ying Zhou、Qiansong Deng、Ping Fu、Long Hu、Hongyan Lu、Sheng He、Shuping Pang、Haisheng Song、Chao Chen、Jiang Tang
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.5c04172
