研究背景 卤化物钙钛矿的光电性能主要受其纳米级别的结构、成分和光物理特性的影响。复合工程、接触工程和表面钝化是提升卤化物钙钛矿太阳能电池性能的公认策略。然而，不同长度尺度上的体相和界面调制对钙钛矿太阳能电池性能和稳定性的具体影响，仍知之甚少。这主要是因为过去的大多数显微镜工作都集中在绝缘基板上的钙钛矿薄膜上，忽视了电荷提取损失和传输层引入的复合损失。为了全面了解卤化物钙钛矿在内的下一代光电技术的器件性能和退化，开发能够在操作条件下测量完整器件的显微镜技术至关重要。电流-电压（JV）曲线是评估太阳能电池中复合和传输损耗的重要宏观指标。除了非辐射功率损失通道外，在JV曲线上的不同点测量运行中的整个设备堆栈，对于揭示电荷传输和提取的信息至关重要。已有技术能够在微观层面探测JV曲线上的特定点，如短路电流（JSC），开路电压（VOC），或者通过拟合预定的二极管模型来探测整个JV曲线。 研究成果 近日，英国剑桥大学Samuel D. Stranks和Miguel Anaya报道了一种多模式操作显微镜工具包，用于测量和空间关联纳米级电荷输运损失、复合损失和化学成分。通过应用此工具包在长时间运行前后对最先进的合金钙钛矿电池的相同区域进行扫描，发现宏观性能最佳的设备具有最低的初始性能空间异质性，这是传统显微镜分析中缺失的关键环节。表明了设计稳定的接口对于实现稳健的设备至关重要。一旦界面稳定，均匀电荷提取和最小化局部功率转换效率变化的合成工程学对于提高性能和稳定性至关重要。此外，在我们的器件空间中，钙钛矿可以容忍化学中的空间无序，但不能容忍电荷提取。相关研究工作以“The impact of interfacial quality and nanoscale performance disorder on the stability of alloyed perovskite solar cells”为题发表在国际顶级期刊《Nature Energy》上。
