锡基钙钛矿具有低毒性、合适的带隙和良好的光电性质在光伏领域受到密切关注，其有效开发对于发展环境友好型光伏技术至关重要。然而，锡基钙钛矿亚锡易氧化、结晶速率快等问题导致薄膜缺陷态密度高，器件光电转换效率与铅基相差甚远。引入大体积阳离子形成2D/3D结构虽可调控结晶过程，并抑制亚锡氧化，但其中低维相厚度以及分布的无序性会引起不良的载流子传输，从而对光伏性能造成严重影响。

基于此，我院副教授王昆与材料学院佟宇教授、王洪强教授等人合作，利用多功能路易斯碱氰基乙酰肼（CAH）与钙钛矿之间的多重相互作用，协同调控2D/3D锡钙钛矿的结晶和相分布，降低薄膜的缺陷态密度、显著改善载流子传输，从而实现了15.06%的效率，同时器件的运行稳定性和放置稳定性也得到显著提高。该工作近期发表在国际顶级期刊《Advanced Energy Materials》（影响因子：24.4）上。

引用本文：Yali Chen, Kun Wang*, Wei Chen, Tianxiang Li, Hao Tu, Feng Yang, Ziyong Kang, Yu Tong*, Hongqiang Wang*，Defects Mitigation and Charge Transport Promotion via a Multifunctional Lewis Base for Efficient 2D/3D Tin Perovskite Solar Cells.

Advanced Energy Materials, DOI: 10.1002/aenm.202406024.

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202406024

此外， 使用 4-胍基苯甲酸盐酸盐 (GBAC) 和大体积阳离子苯乙胺 (PEA) 进行作用，使其从钙钛矿中进行解吸附，从而导致从2D 到 3D 相的直接转变。同时发现，GBAC 的引入会形成细长的有机-无机杂化链，从而加速成核过程，改善薄膜结晶质量。最终实现了 15.02%的最佳效率，并具有出色的长期稳定性，在最大功率点工作 4000 小时后仍保持 87%，400 小时后仍保持 80%。器件综合性能处于2D/3D锡基钙钛矿太阳能电池中的领先水平。该工作近期发表在国际知名期刊《Energy &Environmental Science》（影响因子：32.4）上。

引用本文：Ziyong Kang, Peng Feng, Kun Wang*, Lu Zhang, Rui Meng, Yali Chen, Jiandong Wu, Feng Yang, Xuewen Zhang, Tianxiang Li, Jingzhi Shang, Yu Tong* and Hongqiang Wang*, Synchronous Dimension-Crystallization Engineering Enables Highly Efficient 2D/3D Tin Perovskite Solar Cells.

Energy & Environmental Science. 2025, DOI: 10.1039/D4EE06142J

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/ee/d4ee06142j

王昆：西北工业大学微电子学院副教授，欧盟玛丽居里学者，江苏省双创博士。2019年获德国慕尼黑工业大学博士学位，同年加入西北工业大学。主要研究方向为光电转换材料与器件，包括太阳能电池、发光器件、光探测器等，以及使用先进散射方法分析材料的微观结构。主持国家自然科学基金、省部级、企业横向等项目8项，以一作/通讯作者在Angewande Chemie、Energy & Environmental Science、Advanced Energy Materials、Advanced Functional Materials、Nano Letters、Small等知名期刊发表论文50余篇，申请/授权中国发明专利8项。

审核：王少熙  余鹏