近日，物理科学与技术学院胡子阳教授领衔的课题组在微尺度下调控钙钛矿薄膜微观结构及其光伏器件性能方面取得了显著的科研成果。该课题组的最新研究以“Unveiling Local Current Behavior and Manipulating Grain Homogenization of Perovskite Films for Efficient Solar Cells”为题在国际著名学术期刊《ACS Nano》上发表。物理科学与技术学院的硕士研究生杨柳为论文的第一作者，胡子阳教授为通讯作者，物理科学与技术学院是该研究的完成单位。

在钙钛矿太阳能电池领域，实现高功率转换效率的关键在于制造出均质的钙钛矿薄膜。然而，由于晶粒内行为难以量化，钙钛矿晶体的微观尺度特性，包括电流异质性和开路电压损失，一直是科研中的难题。这项研究深入探讨了钙钛矿薄膜的纳米级形貌及其光电性能，成功地将薄膜的局部特性与太阳能电池的器件性能联系起来。

研究团队发现薄膜的局部导电性与外部偏置电压的大小存在反相关性。通过局部电流和电势测试，进一步揭示了不同取向的晶粒在电势和电流上的差异，证明这种反相关性与薄膜晶粒的取向密切相关。通过溶剂工程调控薄膜的晶粒取向，不仅减少了薄膜微区结构的缺陷，还消除了电流异质性，从而显著提升了基于取向有序钙钛矿薄膜的太阳能电池的功率转换效率。

这一研究成果不仅为钙钛矿薄膜微区晶粒均质化提供了理论基础，也为光伏器件性能的提升奠定了实践基础。该研究得到了国家自然科学基金（62074088、62174094、62304116）、宁波市科技创新2025重大专项计划（2018B10055）以及宁波大学K.C. Wong Magna基金的大力支持。

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c00911