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熱蒸發是一種成熟的薄膜制備技術，在鈣鈦礦太陽能電池的規模化制備中具有巨大潛力。然而，全熱蒸發鈣鈦礦太陽能電池的性能仍落后于溶液法制備的器件。
本文南京工業大學郭慶勛、夏英東、陳永華、黃維等人報道了一種逆向層層沉積策略，通過先沉積有機甲脒碘化物，再沉積無機前驅體，有效控制了固相前驅體的擴散過程。后續退火處理增強了界面接觸，促進了高效電荷提取，并實現了自上而下的鈣鈦礦結晶，提升了垂直均勻性。我們制備的全熱蒸發反型鈣鈦礦太陽能電池，在0.066 cm2活性面積上實現了25.19%的光電轉換效率，在1 cm2面積上達到23.38%。
未封裝的器件在最大功率點連續運行1000小時后，仍能保持初始效率的95.2%。
文章亮點：
創新性逆向沉積策略首次提出先沉積有機相FAI、后沉積無機前驅體的逆向層層沉積方法，利用2PACz與FAI的強吸附作用，形成粗糙界面，促進固相前驅體充分擴散與反應，顯著提升薄膜質量。
揭示固相結晶動力學機制通過原位表征與分子動力學模擬，明確了鈣鈦礦從δ中間相向α相轉變、并自上而下結晶的動力學過程，為熱蒸發工藝優化提供了理論指導。
實現高效穩定全熱蒸發器件制備的全熱蒸發反型鈣鈦礦太陽能電池效率達25.19%，為目前該類型器件最高水平，且具備優異的運行穩定性與大面積均勻性，展現出良好的產業化前景。
Xu, Y., Xu, K., Pan, T. et al. Fully thermally evaporated perovskite solar cells based on reverse layer-by-layer deposition. Nat. Photon. .
