中山大学分析测试中心助力我校毕冬勤教授团队钙钛矿光伏取得新突破

       近日，中山大学材料科学与工程学院毕冬勤教授团队创新性提出液态源无溶剂气相介导维度重构策略，成功突破反式钙钛矿太阳能电池填充因子瓶颈，实现26.71%的光电转换效率，认证效率达26.15%，填充因子89.13%，创下目前已报道反式结构钙钛矿电池最高认证填充因子纪录。同时，1 cm² 面积器件效率达 25.32%，器件在高温高湿环境下稳定性显著提升。

      该重要研究成果以“Liquid-derived, solvent-free vapor-mediated dimensional reconstruction yields a record fill factor in inverted perovskite solar cells”为题，发表在国际权威期刊《Nature Communications》（DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-026-72790-1）上。中山大学材料科学与工程学院刘胤江博士研究生为第一作者，毕冬勤教授为通讯作者，中山大学为论文第一完成单位。

       分析测试中心依托高分辨显微激光拉曼系统，建立适配钙钛矿光伏器件的成像测试方法及统计分析方法，为相关研究提供了微区光致发光成像与光电流成像的关键表征方案，直观展现出薄膜均匀性、缺陷钝化效果及光电流分布差异，有效揭示材料微观特性与器件宏观性能间的内在联系。

图1 TEA‑PFP 分子的界面作用机制与薄膜结构表征
(a) TEA‑PFP 气相处理机制示意图
(b) 钙钛矿薄膜的 X 射线衍射图谱
(c–d) 掠入射广角 X 射线散射 (GIWAXS) 图谱
(e–f) 钙钛矿薄膜的扫描电镜 (SEM) 形貌图
(g–h) 钙钛矿薄膜的荧光 (PL) 成像及峰位分布统计

图2 钙钛矿太阳能电池的稳定性表征
(a–b) 对照器件与目标器件的光电流成像图
(c) 光电流成像直方图统计
(d–e) 热处理与光照老化后器件的飞行时间二次离子质谱 (ToF‑SIMS) 深度剖析
(f) 对照于目标器件中 Ag⁺和 TEA⁺分布的二维 ToF‑SIMS 成像图
(g) 氮气氛围、65℃下连续最大功率点追踪 (MPP) 的效率演变
(h) 65℃、85% 湿度条件下封装器件的稳定性测试（插图为钙钛矿薄膜水接触角）

      分析测试中心广州校区东校园分中心激光拉曼-光电成像-荧光寿命成像系统，配备高分辨显微拉曼系统、荧光成像、光电流成像等扩展功能，可开展微区拉曼/荧光光谱、光致发光成像、光电流成像、荧光寿命成像、原位变温、原位气氛、电池原位拉曼等一系列高端表征，广泛服务于钙钛矿光伏、二维材料、光电器件、催化、高分子、生物医学等前沿领域。

      分析测试中心秉持专业技术赋能、高效测试服务、深度科研协同发展理念，为校内外科研团队提供从测试方案制定到科研问题解析的全流程一站式技术服务。近年来，中心持续加强仪器功能拓展和技术方法创新，以高水平的分析测试服务扎实支撑学校学科建设与高质量发展。