近年来，研究人员一直在尝试各种太阳能电池设计，希望促进其广泛部署。人们发现，基于钙钛矿材料的有机太阳能电池比基于传统硅的传统太阳能电池设计表现出多种优势，包括更低的制造成本、更大的灵活性和可调谐性。

迄今为止，有机太阳能电池的最高认证功率转换效率(PCE)为19.4%，低于硅太阳能电池。提出的提高其效率和稳定性的策略需要将这些电池与基于混合卤化物宽带隙钙钛矿的电池结合起来，创建钙钛矿/有机串联太阳能电池。

虽然钙钛矿/有机串联太阳能电池理论上可以实现高PCE和稳定性，但其性能受到相分离过程的阻碍。这一过程会降低宽带隙钙钛矿电池的性能，进而对串联太阳能电池互连层的复合过程产生不利影响。

苏州大学苏州新型半导体光电材料与器件重点实验室的研究人员最近设计了一种抑制宽带隙钙钛矿相分离的策略，从而提高钙钛矿/有机串联电池的性能和稳定性。《自然能源》中介绍的这一策略需要使用一种伪三卤化物合金，该合金掺入基于碘和溴的混合卤化物钙钛矿中。

“混合卤化物宽带隙钙钛矿适合集成在串联光伏发电中，例如钙钛矿/有机串联太阳能电池，”张志超、陈伟杰及其合作者在论文中写道。

“然而，宽带隙钙钛矿中源自卤素空位辅助离子迁移的卤化物相分离限制了器件的效率和寿命。我们在碘化物/溴化物混合卤化物钙钛矿中掺入了伪卤硫氰酸根(SCN)离子，并表明它们增强了结晶和减少晶界。”

研究人员发现，将伪卤素硫氰酸根离子引入碘/溴混合卤化物钙钛矿中可以防止卤化物元素在太阳能电池内部分离。硫氰酸盐最终减缓了结晶，防止离子迁移，从而促进太阳能电池中电荷的移动。

“大量的SCN离子进入钙钛矿晶格，形成I/Br/SCN合金，并占据碘空位，通过空间位阻阻止卤化物离子迁移，”Zhang、Chen和他们的同事写道。“总而言之，这些效应可以延迟运行中的卤化物相分离，并减少宽带隙钙钛矿电池的能量损失。”

为了测试他们提出的抑制宽带隙钙钛矿相分离的策略的能力，研究人员将其应用于钙钛矿/有机串联太阳能电池的开发。在这些初步测试中，他们发现最终的串联太阳能电池的PCE为25.82%，认证PCE为25.06%，运行稳定性为1,000小时。

未来，张、陈及其合作者引入的方法可以适应并应用于具有不同成分的更多宽带隙钙钛矿。这最终可能有助于开发有前景的新型钙钛矿/有机光伏电池，这些光伏电池在不同的光强度下保持稳定，表现出高PCE，并且可以在恶化之前运行更长时间。