近日，昆明理工大学材料科学与工程学院陈江照教授、于月讲师团队在钙钛矿/硅叠层太阳能电池研究中取得重要进展，相关研究成果以“Carboxyl-Functionalized Heterocyclic Cations Solidify Grain Boundaries of Wide-Bandgap Perovskite toward High-Performance Perovskite/Silicon Tandem Solar Cell”为题发表在Chemical Engineering Journals上。
构筑钙钛矿基叠层太阳能电池是进一步突破单结钙钛矿太阳能电池理论极限效率的有效方法，制备高性能宽带隙钙钛矿电池是实现高性能钙钛矿/硅叠层太阳能电池的关键。然而，高缺陷密度和卤素离子偏析阻碍了宽带隙钙钛矿太阳能电池效率和稳定性的提高。
鉴于此，陈江照教授、于月讲师团队提出了一种羧基功能化杂环添加剂策略来稳定宽带隙钙钛矿薄膜。羧基功能化咪唑-4-乙酸盐氯化物（ImAcHCl）钝化了宽带隙钙钛矿晶界处缺陷，非辐射复合被显著抑制，钙钛矿薄膜的稳定性也显著提升。ImAcHCl修饰的1.68 eV宽带隙钙钛矿太阳能电池实现了24.68%的光电转换效率，在最大功率点追踪连续跟踪测试883小时后仍保持初始功率转换效率的90%。此外，基于ImAcHCl修饰的钙钛矿/硅叠层器件实现了33.06%的功率转换效率。
昆明理工大学为论文第一通讯单位，昆明理工大学硕士研究生李苏茗、博士研究生刘梓源和中国科学院上海微系统与信息技术研究所博士后王非为论文共同第一作者，昆明理工大学陈江照教授、张正富教授、于月讲师等为论文共同通讯作者。该研究工作得到了教育部U40人才项目、国家自然科学基金面上项目、国家自然科学基金地区科学基金、兵团重点领域科技攻关项目、云南省基础研究计划面上项目、云南省基础研究计划青年项目、云南省教育厅光伏-储能集成应用功能材料及技术科技创新团队和昆明理工大学分析测试基金的资助。
