5、为钙钛矿太阳能组件的大规模应用铺平道路：在钙钛矿稳定性机制被研究之前，整个领域有点像“摸着石头过河”，具体怎样能够让钙钛矿更稳定，需要研究人员大量、慢慢地尝试。该研究从宏观到微观进行了一系列探索，为全面理解和解决钙钛矿的不稳定难题提供了指导策略，推进后续的研究能够更加高效、快速地发展。“我们研发的离子液体显著增强了钙钛矿的稳定性，在我测试的所有添加剂中表现最佳，为钙钛矿在商业应用上提供了新方案。”丁斌说。该研究针对钙钛矿的本质进行了探索，因此它的影响不局限于钙钛矿太阳能电池，也对探测器、钙钛矿 LED 发光器件等方向具有指导意义。丁斌与丁勇指出，未来可以用质子交换和强相互作用为指导机制，更有效地寻找或设计新的添加剂，来稳定钙钛矿材料。在该研究中，研究人员发现离子液体的浓度越高，钙钛矿薄膜越稳定。但是，高浓度添加剂的使用可能会损害薄膜的品质，如导致孔隙的形成。因此，他们计划继续研究，以期找到既能最大幅度增强稳定性又不损害效率的解决方案。
另一方面，研究人员还计划通过大数据、人工智能等先进手段，在该研究的基础上，筛选和设计出性能更好的添加剂。

6、“双丁”博士的强强联合：大面积制备钙钛矿薄膜是发展钙钛矿的必然趋势，因此丁斌与丁勇在从事研究之初就以此为主要方向。丁斌本科和博士毕业于西安交通大学，本科毕业设计课题就是钙钛矿，2024 年是他从事钙钛矿研究的第 10 年。

                                      图丨丁斌（来源：丁斌）
1）在刚开始研究钙钛矿时，由于他致力于深化对相关基础知识的掌握，并持续磨砺与积累自己的专业技能，这使得研究进度相对缓慢。因此，在刚开始涉足该研究领域的前几年，他没有发表许多论文。但是，他并没有因此停滞前进的步伐。“让我觉得自豪的是，近几年我发表的几篇论文都非常具有指导意义，也得到了众多同行和审稿人的高度认可。”丁斌说。读博士期间，在博士导师杨冠军教授的指导下，丁斌全程独立发明设计了抽气法技术原型，并发展了第二代气流辅助抽气法技术。在 EPFL 从事博士后研究期间，他与丁勇共同推进了第三代抽气法技术的发展。这项技术通过在真空环境中将钙钛矿材料以薄膜形态沉积至基底上，成功制造出高品质的薄膜和高效的太阳能电池器件，并对该技术申请了专利。据悉，该方法已经被包括中国、美国和日本在内的全球企业采纳，成为它们的核心技术之一。
2）2022 年，丁斌与丁勇以 22.40% 的成绩刷新了钙钛矿组件认证稳态效率的世界纪录，并保持至今。该记录是目前公认的钙钛矿组件最高效率，已被收录到“太阳能电池之父”马丁·格林（Martin Green）编辑的 Solar Cell Efficiency Tables（Versions 61-63）。
  

                                    图丨丁勇（来源：丁勇）
3）近年来，丁斌与丁勇共同合作发表多篇顶刊，包括 Nature、Nature Energy、Nature Nanotechnology 等。报道了一种取向成核的关键机制，利用原位同步辐射技术和荧光技术在线监测钙钛矿的成核生长阶段，揭示了钙钛矿的成核生长机制，发现利用盐酸戊脒能有效抑制中间相的生成，拓宽了大面积钙钛矿薄膜的制备窗口。

4）采用热致液晶添加剂策略，靶向钝化钙钛矿薄膜的缺陷，大幅度改善钙钛矿薄膜的质量，将钙钛矿组件效率提高到 22%，并保持良好的长期稳定性。利用溶剂热法合成了具有优异电子迁移率和低缺陷密度的单晶菱形二氧化钛纳米颗粒，在钙钛矿组件上实现了 22.72% 认证效率，刷新效率记录。

5）“科研中间曲折的经历，也更让我体会出‘梅花香自苦寒来’这句话的含义。这一路走来，团队协作也显得尤为重要，由衷感谢所有合作者的贡献。”丁斌感慨道。据悉，他即将回国在高校任职并成立半产业化的实验室，继续致力于大面积钙钛矿电池的研究，以促进产学研的紧密结合，并推动钙钛矿技术的产业化进程。丁斌表示，期望钙钛矿太阳能光伏技术成为寻找新能源解决方案的强大驱动力，从而助力中国实现碳达峰与碳中和的目标。这项技术不仅对国家的能源结构的转型具有重大意义，同时也能为全球应对气候变化问题提供新的视角和方案。