近日，景德镇陶瓷大学材料科学与工程学院新能源材料与器件研究所刘钰旻副研究员课题组及合作者首次通过中间相辅助连续沉积法（IPASD）制备出具有反向梯度量子阱分布且垂直取向的MA-free准二维ACI相钙钛矿薄膜，该成果对进一步提高二维钙钛矿太阳能电池光电转换效率具有重要指导意义。

该研究成果以"Intermediate phase assisted sequential deposition of revers-graded quasi-2D alternating cation perovskites for MA-free perovskite solar cells"为题、刘钰旻副研究员为第一通讯作者，发表于材料科学领域顶级期刊InfoMat（《信息材料》，IF：24.798）。景德镇陶瓷大学为该论文第一署名单位/通讯单位，武汉大学、江汉大学、中科院高能物理所、四川大学、国防科技大学为合作单位，该工作得到了中国科学院重大科技基础设施共享服务平台——北京同步辐射装置的支持。

有机-无机金属卤化物钙钛矿太阳能电池被认为是未来光伏技术的理想选择，但稳定性欠佳已严重制约其商业化进程。二维钙钛矿材料具有卓越的环境稳定性及可调的光电性能，是解决这一问题的有效策略。当前，二维钙钛矿太阳能电池的光电转换效率与三维器件相比，仍有较大差距。如何获得更有利于载流子输运性能的晶体取向及量子阱结构，对突破现有效率瓶颈至关重要。

为获得更有利于电荷传输的量子阱分布及晶体取向，刘钰旻副研究员及合作者们将其先前工作中(10.1002/adfm.201908343)所提出的中间相辅助连续沉积法（IPASD）推广到MA-free准二维ACI相钙钛矿薄膜的制备。该方法首次使用连续沉积法制备出了相稳定的准二维MA-free钙钛矿薄膜。连续沉积法独特的Top-down形核模式使IPASD所制备的MA-free准二维ACI相钙钛矿薄膜拥有反向梯度量子阱分布及垂直取向。该工作提出的IPASD策略简单高效、容易推广，展现出连续沉积法在制备准二维钙钛矿薄膜的巨大优势。

图1. IPASD法和一步反溶剂法制备的MA-free准二维ACI相钙钛矿薄膜在量子阱分布、离子深度分布以及表面疏水性方面的差异

图2. IPASD法和一步反溶剂法制备的MA-free准二维ACI相钙钛矿晶体取向GIWAXs表征

图3. 一步法、传统连续沉积法以及IPASD法的钙钛矿形核机理示意图

景德镇陶瓷大学材料科学与工程学院新能源材料与器件研究所成立于2021年，目前拥有14名专任教师，其中教授3人，副教授6人、讲师5人，均毕业于国内重点高校，拥有博士学位，其中含江西省井冈学者特聘教授1人，百千万工程省级入选者2人，江西省青年科学家培养对象2人。研究所致力于高效稳定钙钛矿太阳能电池、高比能固态储能器件等新能源技术与器件的开发，支撑江西省新能源产业的发展，服务国家“双碳”战略目标。

刘钰旻副研究员长期从事新能源材料与器件方面的研究，包括新型薄膜太阳能电池、锂电池等。迄今共发表SCI论文50余篇（总引用次数1900余次，h因子27，Researcher ID: G-9803-2013），其中以第一作者或通讯作者发表SCI论文27篇，包括Advanced Materials、Advanced Energy Materials、InfoMat、Advanced Functional Materials、Nano Energy、ACS Nano等国际权威期刊；撰写英文专著章节1章；主持国家自然科学基金青年科学基金项目、地区基金项目、江西省主要学科学术和技术带头人培养计划等多项科研项目；获国家发明专利授权8项。

据悉，InfoMat期刊主要聚焦信息技术与材料、物理、能源以及人工智能等新兴交叉领域和学科，旨在成为信息技术与材料交叉领域的国际顶尖期刊之一。InfoMat被收录于SCIE、SCOPUS、DOAJ等国际数据库，并入选“中国科技期刊卓越行动计划2020年度高起点新刊项目”和中科院分区工程技术类1区Top期刊。