近日，我院有机钙钛矿光伏技术团队在混合卤素宽带隙钙钛矿光伏研究方面取得新进展，相关工作”Synchronous Phase Transformation for Efficient Wide-Bandgap Perovskite Photovoltaics”以河北大学为第一单位发表在国际高水平期刊《Advanced Materials》(Adv. Mater. 2025,e05694)。硕士研究生李怡凡、赵鑫敏和孟妮为共同第一作者，何庭伟博士和杨少鹏教授为共同通讯作者。
对于混合卤素组分的宽带隙钙钛矿体系，溴相和碘相的异步相变是导致不均一钙钛矿薄膜的主要原因。研究团队通过DFT理论计算筛选出1,3-二甲基-2-咪唑啉酮(DMI)新型溶剂，部分取代常见的DMSO溶剂，以调节钙钛矿薄膜的结晶过程。由于DMI与卤化铅（PbI2和PbBr2）拥有几乎相同的作用力，均匀的DMI-PbX2中间相可以稳定形成在前驱体溶液和旋涂阶段，在随后的退火阶段，DMI-PbX2中间相可以同步转化为均一卤素分布的钙钛矿薄膜。同步的相转变过程和均一的相分布，能被先进的同步辐射表征证实（in-situ GIWAXS和nXRF）。得益于钙钛矿薄膜的低缺陷态和高效载流子提取，制备的带隙为1.76 eV的钙钛矿光伏器件实现了21.42%（认证值为21.18%）的光电转换效率，这在带隙宽于1.74 eV的器件中是最高值。同时，基于高透光率的半透明宽带隙钙钛矿电池，制备的四端全钙钛矿叠层光伏器件实现了29.66%的光电转换效率。
以上研究工作得到了国家自然科学基金、河北省自然科学基金项目、河北省教育厅科技项目、保定市科技计划项目、河北大学高层次引进人才项目、河北大学生命科学与绿色发展学科群项目、光伏技术省部共建协同创新中心的资助，以及河北大学物理学院公共测试中心的大力支持。
论文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202505694
