【太阳能电池】AEnM：Mg₃Sb₂量子点梯度调控晶面取向实现高效稳定钙钛矿太阳能电池

本研究针对传统钙钛矿薄膜晶面取向随机导致缺陷密度高和离子迁移的问题，提出利用Mg3Sb2量子点（QDs）后处理钙钛矿湿膜以构建梯度晶面取向（GFO）结构的策略。背景方面，钙钛矿作为下一代光伏材料，其多晶薄膜的随机取向限制了器件性能。研究目的是通过精确调控晶面取向来提升钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性。结果表明，Mg3Sb2 QDs因其超小尺寸和高分散稳定性，能提供成核位点，并通过Mg²⁺与I⁻的强相互作用钝化表面缺陷。更重要的是，QDs与钙钛矿不同晶面的结合能差异诱导了顶部以（111）晶面主导、底部以（001）晶面主导的GFO结构，该结构与n-i-p型器件完美匹配，优化了载流子提取与传输。最终，刚性器件实现25.18%的光电转换效率，未封装器件在1000小时光照后保持75%初始效率，柔性器件效率达24.03%且弯折稳定性优异。本研究开辟了合金量子点在调控钙钛矿晶面取向中的应用，协同提升了器件性能与稳定性。