钙钛矿/硅叠层太阳能电池，下一代光伏的“头号种子”。但工业级绒面硅（金字塔高度>1微米）上沉积高质量宽带隙钙钛矿薄膜，一直是“老大难”——传统两步法（共蒸+溶液）容易形成小晶粒和大量晶界，导致严重的非辐射复合损失。

南京大学谭海仁教授团队提出了一种“愈合干预”（Healing Intervention）策略——在钙钛矿薄膜初步形成后，用MASCN溶液进行后处理，诱导二次晶粒生长，通过奥斯特瓦尔德熟化机制让小晶粒“消失”、大晶粒“长大”，形成贯穿整个薄膜厚度的柱状晶。

成果于2026年8月11日发表于《自然-通讯》。

1.68 eV宽带隙钙钛矿单结器件效率达21.1%，叠层认证效率30.77%，Voc高达1.915 V。封装器件在1个太阳光照下连续最大功率点追踪3400小时，效率零衰减。

两步法“愈合”晶粒

在工业级绒面硅上制备钙钛矿顶电池，主流方法是“两步法”：先共蒸PbI₂/CsBr形成无机骨架，再旋涂FAI/FABr有机盐溶液反应成膜。但该路线在复杂绒面上容易产生小晶粒和大量晶界。

团队的核心创新在于：在初步成膜后，再旋涂一层MASCN溶液。SCN⁻离子不进入晶格，而是通过奥斯特瓦尔德熟化机制——小晶粒溶解、大晶粒长大——诱导二次晶粒生长，消除水平晶界，形成贯穿薄膜厚度的柱状晶，且完美覆盖金字塔尖端。

Figure 1（愈合干预策略对比）

原位追踪晶粒“长大”

SEM追踪显示：对照薄膜在预退火后晶粒尺寸有限，而目标薄膜在MASCN沉积阶段晶粒尺寸已显著增大，预退火后小晶粒几乎完全消失。XRD证实，对照薄膜(100)峰向低角度移动（Cl⁻进入晶格），目标薄膜峰位不变（SCN⁻不进入晶格，仅促进晶粒生长）。

原位PL揭示了愈合干预的实时动态：对照薄膜在旋涂过程中出现弱钙钛矿相并逐渐红移；目标薄膜在MASCN沉积时PL波长基本不变，退火后PL蓝移且半峰宽显著变窄——说明SCN⁻诱导的二次结晶显著提升了薄膜质量。TOF-SIMS证实目标薄膜中Br⁻、I⁻、Cs⁺分布均匀，XPS未检测到S元素，证实SCN⁻在热处理后已逃逸，未残留于薄膜中。

Figure 2（原位表征追踪愈合过程）

薄膜质量：晶粒更大、缺陷更少、寿命更长

TOF-SIMS证实目标薄膜中Br⁻、I⁻、Cs⁺分布与对照同样均匀，XPS未检测到S元素，证实SCN⁻已逃逸。GIWAXS显示目标薄膜(100)晶面在金字塔斜率方向（约53°和127°）集中分布，沿面外择优取向，有利于载流子输运。目标薄膜(100)峰强度更高、FWHM更窄（0.103 vs 0.167），缺陷更少。

PL mapping显示目标薄膜在金字塔尖端和谷底均保持均匀且更强的PL强度。TRPL载流子寿命从240 ns延长至400 ns。QFLS显示体相非辐射损失降低43 mV。UPS和KPFM证实目标薄膜功函数降低，表面载流子密度增加，有利于电子提取和输运。

Figure 3（薄膜质量与单结器件性能）

叠层性能：认证30.77%，3400小时零衰减

目标叠层器件（活性面积1.164 cm²）经SIMIT认证，反向扫描效率30.77%，Voc高达1.915 V，Jsc为20.13 mA/cm²，FF为79.85%。认证稳定输出效率30.51%。EQE显示顶底电池Jsc均>20 mA/cm²。

关键突破在稳定性：封装目标器件在1个太阳光照下连续MPP追踪3400小时，效率无衰减——这得益于柱状晶大幅减少的晶界数量，有效抑制了卤素离子迁移。

Figure 4（叠层器件性能与稳定性）

论文信息：Healing intervention for improving the efficiency and stability of tandem devices on industrial textured silicon，Nature Communications，2026，

DOI: 10.1038/s41467-026-76713-y

总结：

MASCN溶液后处理诱导奥斯特瓦尔德熟化→小晶粒溶解、大晶粒长大→形成贯穿全厚的柱状晶→缺陷减少、寿命延长→单结21.1%、叠层认证30.77%、Voc 1.915 V→MPP追踪3400小时零衰减。