全钙钛矿串联太阳能电池有望超越单结太阳能电池的效率极限；然而，到目前为止，性能最好的全钙钛矿串联电池的认证效率低于单结钙钛矿太阳能电池。需要一个厚的混合Pb-Sn窄带隙子电池来实现串联的高光电流密度；然而，由于 Pb-Sn 钙钛矿内的载流子扩散长度短，这具有挑战性。南京大学谭海仁和多伦多大学Edward H. Sargent等人开发了具有长扩散长度的铵阳离子钝化 Pb-Sn 钙钛矿，使子电池的吸收层厚度约为 1.2 μm。

本文要点：

1）分子动力学模拟表明，广泛使用的苯乙基铵 (PEA) 阳离子在钙钛矿结晶温度下仅部分吸附在表面缺陷位点上。预计使用 4-三氟甲基苯基铵 (CF₃-PA) 可以增强钝化剂的吸附，其表现出比 PEA 更强的钙钛矿表面-钝化剂相互作用。

2）通过在前驱体溶液中添加少量 CF3-PA，研究人员将Pb-Sn钙钛矿内的载流子扩散长度增加了2倍，达到5 μm以上，并将Pb-Sn钙钛矿太阳能电池的效率提高到了22% 以上。

3）研究人员报告了全钙钛矿串联太阳能电池的认证效率为26.4%，超过了性能最佳的单结钙钛矿太阳能电池。在环境条件下单日照度下，在最大功率点运行600小时后，封装的串联设备保持>90%的初始性能。

Lin, R., Xu, J., Wei, M. et al. All-perovskite tandem solar cells with improved grain surface passivation. Nature (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-021-04372-8