陈军院士领衔！南开大学，Nature⁺¹！刷新最高记录！

背景：正式结构钙钛矿太阳能电池因高效率与可规模化潜力成为下一代光伏技术的研究热点，但其光电转换效率长期停滞在约26%，关键物理机制尚不清晰。研究目的：南开大学袁明鉴教授、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，旨在揭示制约正式结构钙钛矿太阳能电池效率的核心物理根源，并开发新型电子传输层设计以突破效率瓶颈。结论：研究团队首次发现，在纹理基底上SnO₂电子传输层与钙钛矿埋底界面处存在能带失配与电子累积的协同作用，这是非辐射复合损失加剧的根本原因。通过发展配体竞争性结合调控策略，团队创新性地提出了n⁺/n连续梯度掺杂SnO₂电子传输层设计，同步解决了能带失配与界面电子累积问题，使电池非辐射复合损失降至极低水平（开路电压损失仅295毫伏）。基于该策略的光伏器件经国际权威机构认证，获得了27.17%的稳态光电转换效率及27.50%的反向扫描效率，刷新了正式结构钙钛矿光伏器件的最高光电转换效率纪录。该研究为金属氧化物电子传输层的理性设计提供了新路径，有望推动高稳定性、可规模化生产的钙钛矿光伏组件发展。