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均相結構鈣鈦礦薄膜的可規模化制備，是解決大面積光伏模組與實驗室電池光電轉換效率差距問題的關鍵技術。針對均相結構可規模化制備難題，研究團隊開展了狹縫涂布工藝過程中組分錨定對鈣鈦礦薄膜結晶動力學機理的研究，在空氣環境下制備出具有大尺寸、單分子層結構晶粒的均相結構大面積鈣鈦礦薄膜，顯著提升了鈣鈦礦光伏模組的效率及穩定性。

研究人員利用添加劑對鈣鈦礦組分的錨定效應，增強了鈣鈦礦溶液中膠體電雙層的穩定性，避免了團聚形成的大尺寸膠體，提升了溶液中膠體尺寸分布的均一性，從而得到具有均相結構的大面積鈣鈦礦薄膜。基于此策略，研究人員在10厘米×10厘米的光伏模組上獲得了21.5%的光電轉化效率，位于目前已報道的大面積鈣鈦礦光伏模組的最高效率之列。光伏模組的工作穩定性顯著提升，在1個太陽光下連續工作1000小時后仍能保持初始效率的94%。

相關論文信息：

https://doi.org/10.1038/s41467-025-57303-w