在国家自然科学基金项目（批准号：T2225024等）资助下，南开大学化学学院袁明鉴教授、姜源植特聘研究员团队联合北京理工大学徐健研究员团队，在高效率正式结构钙钛矿太阳能电池研究方面取得进展。研究成果以“连续梯度掺杂SnO₂实现高效率n–i–p钙钛矿太阳能电池（Continuously graded-doped SnO₂ for efficient n–i–p perovskite solar cells）”为题，于2026年4月30日在线发表于《自然》期刊。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-026-10587-4。

　　钙钛矿太阳能电池兼具高效率、低成本和可规模化制备潜力，是最具应用前景的新一代薄膜光伏技术之一。在高性能正式结构器件中，微纳纹理透明导电基底常被用于增强光捕获，但复杂纹理界面也会加剧电子传输层与钙钛矿吸光层之间的埋底界面复合损失，导致电压损失增加，使正式结构钙钛矿太阳能电池效率长期受限。

　　针对这一关键瓶颈，南开大学袁明鉴教授带领团队从关键器件物理出发，揭示了微纳纹理基底上SnO₂电子传输层与钙钛矿吸光层埋底界面处能带失配和电子累积的协同作用，是诱发严重非辐射复合损失、制约器件效率提升的关键物理根源。团队发展了基于化学浴沉积的n⁺/n连续梯度掺杂SnO₂电子传输层构筑策略，通过调控沉积过程中有机配体的空间分布，实现电子传输层由阴极侧高掺杂n⁺区域向钙钛矿侧低掺杂n区域的连续过渡。该梯度结构在纹理基底上形成良好保形覆盖，可同步优化能带匹配、促进电子抽提并抑制界面电子累积，从而有效降低埋底界面非辐射复合损失。

　　经过优化的钙钛矿太阳能电池经国际权威机构认证，获得27.17%的稳态光电转换效率和27.50%的反向扫描效率，刷新了正式结构钙钛矿光伏器件效率纪录。该研究厘清了长期制约正式结构器件效率提升的界面损失机制，为发展高效率、高稳定性、可规模化制备的钙钛矿光伏器件与组件提供了新的材料与界面工程设计指导策略。

图 连续梯度掺杂SnO₂电子传输层实现高效率钙钛矿太阳能电池