2022年1月17日，南京大学谭海仁教授在Nature上发表文章，报道了改善晶粒表面钝化的全钙钛矿串联太阳能电池。

2021年12月31日，南京大学科技成果转化现金奖励信息公示【2021】56号（2021123101）如下：5个钙钛矿专利打包价500万！

这5项专利的主要发明人是南京大学的谭海仁教授，他全面负责实验理论研究工作，提出专利的思想，完整实验设计并进行专利布局与写作，因此，他获得了373.4万元的现金奖励！

今日，在最新一期的Science中，谭海仁教授再发一篇Science！

将全钙钛矿串联太阳能电池制造为模块而不是单结配置的挑战包括增加高质量的宽带隙钙钛矿，以及减轻互连触点卤化物和金属互扩散造成的不可逆降解。单片全钙钛矿串联太阳能电池具有低成本溶液处理优势，大规模光伏（PV）应用前景巨大。然而，经过认证的功率转换效率(PCE)最高可达26.4%，目前仅在使用实验室尺度的旋涂技术的小面积器件上实现，这限制了可扩展性。为了能够大面积制造钙钛矿薄膜，报告了喷涂、喷墨打印、刀片涂层、插槽模涂层和真空蒸发等沉积技术。基于溶液的制造路线都涉及溶剂工程来调节结晶动力学，但现在用于最先进的~1.5 eV带隙钙钛矿薄膜可扩展涂层的溶剂系统与全钙钛矿串联太阳能模块所需的~1.8 eV带隙宽带隙（WBG）钙钛矿系统不兼容。WBG钙钛矿中溴化物浓度较高导致结晶动力学的变化，前体溶液受到铅和溴化铯盐低溶解度的限制。这些限制阻碍了为全钙钛矿串联太阳能模块可扩展制造高质量的WBG钙钛矿。制造钙钛矿太阳能模块的另一个挑战与卤化物和金属电极在相互连接的子电池的反应有关。钙钛矿吸收剂和金属之间的扩散在表面或大部分钙钛矿上产生深层缺陷状态。钙钛矿和金属电极在电池之间互连区域的直接接触导致随后的卤化物-金属扩散，并限制了模块的性能和稳定性。在这项工作中，作者通过调整CsxFA1-xPbI1.8Br1.2中单价无机阳离子铯（Cs）的含量，控制大面积WBG钙钛矿结晶的均匀性。这种策略使通过可扩展的加工技术制造出1 cm-2全钙钛矿串联太阳能电池，稳态PCE为24.8%。由原子层沉积的SnO2（ALD-SnO2）组成的共形扩散屏障(CDB)既是垂直电子提取器，也是相互连接的子电池之间的横向扩散屏障。CDB抑制了卤化物-金属扩散，避免了钙钛矿和金属电极之间的反应。使用基于ALD-SnO2的CDB，作者演示了全钙钛矿串联太阳能模块，认证的PCE为21.7%（光圈面积为20.25 cm-2）。在环境条件下的模拟1太阳照明下，封装串联太阳能模块在最大功率点（MPP）操作中老化500小时后保持了75%的初始性能。

谭海仁，南京大学现代工程与应用科学学院教授、博士生导师，入选中组部“海外高层次人才引进计划”、江苏省“双创人才”及“双创团队”领军人才，国家重点研发计划课题负责人。2008、2011和2015年先后从中南大学、中科院半导体研究所、荷兰代尔夫特理工大学获得本科、硕士和博士学位；2015-2018年加拿大多伦多大学博士后。长期从事新型光伏材料与器件的研究工作，包括钙钛矿太阳能电池、硅基太阳能电池及新型高效低成本叠层太阳能电池，实现了全钙钛矿叠层太阳能电池、平面型钙钛矿太阳能电池、非晶硅/微晶硅叠层太阳能电池光电转换效率的世界记录，钙钛矿叠层电池的世界纪录3次被业界权威的“Solar cell efficiency tables”收录。在Nature，Science, Nature Energy, Nat. Comm., Adv. Mater.等学术期刊发表论文80余篇，引用9000 余次；入选科睿唯安2021年度全球“高被引科学家”（Highly Cited Researchers）。

Xiao et al., Scalable processing for realizing 21.7%-efficient all-perovskite tandem solar modules. Science 376, 762–767 (2022)

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abn7696