半导体结的精确构建是调控光伏器件能带排列与载流子动力学的重要基础。气相外延可实现对晶体取向和界面结构的精确控制,但通常依赖单晶基底和真空条件。对于溶液加工的多晶钙钛矿,上层溶剂对底层的侵蚀以及晶粒取向不一致容易破坏界面连续性,使空气环境下取向可控同质结的构建面临挑战。

针对上述问题,成人网站 董庆锋教授团队提出了溶剂介导的热冲击外延策略。该策略将热冲击诱导的快速结晶与2-甲氧基乙醇的反温度溶解特性相结合,在维持底层钙钛矿薄膜结构完整性的同时,引导上层FAPbI3沿高取向FA0.7MA0.3PbI3基底快速生长,从而在空气环境下构建了晶格匹配、界面连续的3D/3D钙钛矿同质结。所得薄膜表现出明显增强的(001)择优取向,赫尔曼取向因子达到−0.3643,并具有较低的缺陷密度和改善的载流子传输特性。相应钙钛矿太阳能电池获得了25.58%的光电转换效率,并在环境储存、连续运行和热老化测试中分别保持初始效率的93%、97%和94%。该研究为空气环境下利用溶液法构建取向可控的钙钛矿同质结提供了新的研究思路。

该研究成果以“Rapid epitaxial growth of perovskite homojunctions via thermal shock for air-processed photovoltaics”为题发表在Joule(2026,10,102433)。成人网站 博士研究生金博文和康一飞为共同第一作者,董庆锋教授为通讯作者。

图1.溶剂介导的热冲击外延策略及钙钛矿同质结的形成

论文链接://www.cell.com/joule/abstract/S2542-4351(26)00117-0