4月27日，宁波大学物理科学与技术学院郑飞、胡子阳团队在二维钙钛矿太阳能电池光电压损失机制研究中取得关键突破，建立晶粒内部载流子输运新认知范式，相关成果发表于《纳米通讯》。

钙钛矿太阳能电池被视为下一代光伏技术重要候选，其中二维“鲁德尔斯登—波珀”型钙钛矿因环境稳定性显著优于三维结构，被视作商用化核心路径。但其长期受限于显著开路电压损失，制约效率提升与产业化进程。此前研究多聚焦晶界处损耗，而晶粒内部载流子非辐射复合路径始终未明。

研究团队联合澳大利亚墨尔本大学肯尼斯·吉吉诺教授团队，利用原子力探针显微镜与荧光寿命成像等微纳表征技术，发现二维钙钛矿单个晶粒内部存在横向相分布梯度，该梯度诱导形成“漏斗型”能量陷阱，致使光生载流子向带隙更低的晶粒中心弛豫并以热形式耗散，构成此前未识别的电压损失主通道。

基于该发现，团队提出相分布调控策略，通过优化薄膜结晶过程实现晶粒内相分布均质化，消除能量陷阱。实验表明，器件开路电压由1.089V提升至1.155V，光电转换效率由14.57%提升至17.22%。

郑飞指出，该工作首次确认晶粒内部横向相梯度是电压损失的关键源头，将优化焦点从晶界延伸至晶粒本体。胡子阳强调，该机制为高效率钙钛矿电池设计提供了新靶向，并拓展至柔性光伏、弱光发电等新兴应用场景。

目前，团队正基于该机制迭代器件结构，推进实验室成果向产业化转化。技术潜在应用包括轻薄光伏屋顶、可折叠充电板及自供电智能穿戴设备等。

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