宽能隙钙钛矿在叠层太阳能电池中面临严峻挑战：当溴碘比例超过20%时，PbBr2和PbI2倾向形成不同中间复合体，导致富溴相优先成核，造成卤素离子空间分布极度不均，引发组分偏析和体积缺陷。南京大学谭海仁教授、Kong Wenchi教授团队在《ACS Energy Letters》发表突破性研究，开发中间组分工程（ICE）策略，以PbCl₂和过量MABr替换部分PbBr₂，诱导形成亚稳态二维中间相A₂PbI_xBr_3−xCl。该技术成功实现宽能隙钙钛矿太阳能电池（1.67 eV）22.5% PCE和1.280 V卓越开路电压，集成为单片叠层电池后在1.21 cm²面积上取得30.65% PCE冠军效率和30.5%认证效率。

研究团队综合运用稳态光致发光（PL）、时间分辨光致发光（TRPL）等表征手段，准费米能级分裂（QFLS）作为评估钙钛矿薄膜潜在性能和体积缺陷密度的核心指标，其数值直接反映材料中载流子复合损失程度。经ICE处理的薄膜展现显着光电特性提升：PLQY从对照组的0.72%大幅跃升至9.28%，QFLS值从1.252 eV显着提升至1.318 eV，直接印证ICE薄膜具备更优越的潜在性能和显着更低的体积缺陷密度。QFLS提升与开路电压损失分析高度一致：ICE器件的非辐射复合损失从64.8 mV大幅降低至14.8 mV，清晰表明缺陷相关的非辐射复合损失得到有效最小化。空间电荷限制电流（SCLC）测量进一步佐证：ICE薄膜陷阱态密度仅为2.96×10^15 cm^^-3，显着低于对照组的6.25×10^15 cm^^-3，证实了缺陷密度的显着降低。

卤化物均匀性方面：时间飞行二次离子质谱（ToF-SIMS）深度分析显示，对照组薄膜溴含量在垂直方向急剧增加，呈现明显垂直分层，而ICE薄膜展现接近理想的溴离子和碘离子固溶体行为，在整个体积结构中均匀分散，未见界面富集或浓度极化。

结晶机制重塑方面：XRD分析在退火前ICE湿膜中观察到6.47°低角度衍射峰，对应A₂PbI_xBr_3−xCl二维亚稳态中间相，有效抑制PbBr₂·DMSO中间体产生，此中间相退火后完全分解，仅作为结晶"模板"的瞬态作用。
    成核动力学优化：原位光致发光测量显示，对照组薄膜初期能隙达1.73 eV表明富溴组分优先形成，ICE薄膜初期能隙约1.66 eV，有效抑制富溴组分形成并实现更稳定、缓慢的生长过程。
J-V曲线测量全面验证ICE策略优异效果。宽能隙钙钛矿太阳能电池冠军器件实现22.64% PCE、1.280 V V_OC（超过SQ极限93%）、21.26 mA/cm² J_SC、83.20% FF，相比对照组（21.24% PCE、1.224 V V_OC）显着提升。叠层电池表现更加出色：冠军ICE叠层器件逆扫描PCE高达30.65%并获得30.5%独立认证效率，平均PCE达30.01%，显着高于对照组28.71%。稳态功率输出达30.3%，展现优异的稳定性表现。