在光伏技术的前沿领域，钙钛矿-有机叠层太阳能电池因其突破单结电池理论效率极限的潜力而备受瞩目。这种电池通过将宽禁带（WBG）钙钛矿电池作为前电池，用以吸收高能的紫外和可见光，并与吸收近红外光的窄禁带有机后电池相结合，从而更充分地利用太阳光谱。然而，作为关键的前电池，高溴（Br）含量的混合卤素宽禁带钙钛矿材料面临一个严峻的“先天不足”——卤素相分离。这一过程分为两个阶段：首先，在钙钛矿薄膜的结晶过程中，由于碘化铅（PbI₂）和溴化铅（PbBr₂）溶解度和结晶动力学的显著差异，极易形成富碘和富溴的初始不均匀区域，为后续的相分离埋下“种子”；其次，在光照下，光生空穴会优先在低带隙的富碘区域积累，同时材料内部的缺陷会降低卤素离子迁移的活化能，在热力学和动力学上共同加速了卤素分离。这种相分离会导致严重的能量损失，并加速器件性能的衰减，成为制约高性能钙钛矿-有机叠层太阳能电池发展的核心瓶颈。
为解决上述难题，中国科学院化学研究所李永舫院士和孟磊研究员团队提出了一种极具创新性的“分阶段精准调控”策略。他们向宽禁带钙钛矿前驱体溶液中引入了一种名为4-[3-(三氟甲基)-3H-双吖丙啶-3-基]苄胺（TDB）的光致可转化添加剂。TDB分子像一个“智能稳定器”，能够在钙钛矿薄膜形成和器件工作的两个不同阶段依次发挥关键作用。在结晶阶段（阶段I），TDB通过分子间的多点位相互作用，抑制富溴相的快速析出，促进卤素混合，从而显著提升了初始薄膜的卤素均匀性。在器件运行阶段（阶段II），TDB在紫外光照射下发生光化学转化，形成一种新物质4-(三氟乙酰基)苄胺（TAB），这种新物质能更强劲地吸附在钙钛矿晶界表面，有效抑制碘相关缺陷的形成，阻断缺陷辅助的载流子捕获和离子迁移，从而在根源上缓解了光致卤素相分离。基于此策略，团队最终实现了认证稳态效率高达28.04%的钙钛矿-有机叠层太阳能电池，并展现出优异的运行稳定性。相关论文以“Perovskite–organic tandem solar cells with a photo-transformable stabilizer”为题，发表在Nature上。
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