叠层电池是突破单结电池效率极限的关键技术，窄带电池锡混合钙钛矿是实现高效全钙钛矿叠层结构的核心材料。然而，普遍使用的甲胺（MA）阳离子本身的化学不稳定性严重制约了器件的长期稳定性和产业化进程。相比之下，MA-free Pb–Sn PSCs在光电效率和环境稳定性方面展现出更大潜力，正成为叠层电池材料体系的重要发展方向。

然而，MA-free Pb–Sn PSCs仍面临一系列根本性挑战，制约其性能提升与稳定性优化。首先，Sn²⁺极易在空气中被氧化为Sn⁴⁺，导致材料本征降解和载流子浓度失衡，进而形成高密度陷阱态。其次，由于Pb²⁺与Sn²⁺、FA⁺与Cs⁺等前驱体组分间的结晶速率差异显著，易在成膜过程中诱发相分离与非均匀结晶，造成晶粒尺寸不一和表面粗糙等问题，进而导致高缺陷密度和界面复合。此外，碘离子迁移及其诱导的结构破坏同样是器件失效的重要机制之一。这些问题相互交织，显著削弱了器件的长期运行稳定性，也对其商业化应用提出更高要求。

本综述系统梳理了MA-free Pb–Sn PSCs在前驱体设计、溶剂体系、添加剂工程、界面钝化、电荷传输层构建、成膜策略等关键环节的最新进展，并提出了多种切实可行的技术路径。在前驱体设计方面，通过调控Pb²⁺与Sn²⁺比例、优化A位阳离子组合（如FA与Cs）等方式，可有效改善晶体质量和光电行为。含多种功能基团分子被广泛应用与添加剂工程，以协同实现抗氧化、缺陷钝化与结晶过程控制，显著提升膜质量与器件性能。在溶剂体系方面，采用如DMPU等替代传统DMSO，可进一步抑制Sn²⁺氧化，同时优化前驱体溶解性与成膜动力学过程。界面钝化方面，综述总结了多种有机铵盐（如PEAI、OHPEACl等）在表面缺陷抑制与能级调控中的协同机制，显著降低非辐射复合并延长载流子寿命。在电荷传输层构建方面，作者归纳了无机材料、有机分子、自组装单分子层（SAMs）以及无空穴传输层等架构策略，以优化界面能级匹配和载流子提取效率。此外，作者总结了如氮气淬火、合金置换反应和多源共蒸发等多种成膜策略，用以调控薄膜的致密性、纯度与厚度均匀性。以上多维度策略构成了系统性的材料与工艺优化框架，为实现高效稳定的MA-free Pb–Sn PSC提供了坚实基础。

在叠层器件方面，已有研究将MA-free Pb–Sn PSCs集成入叠层结构中，实现了29.33%（认证值28.11%）的光电转换效率，展现出优异的性能潜力。部分优化器件在惰性气氛中可维持90%以上初始效率长达1000小时，然而在持续光照条件下，性能仍会在数十至数百小时内显著衰退，稳定性问题依然严峻。为提升叠层器件的效率与耐久性，文章探讨了包括低温原子层沉积构建高质量中间层、界面修饰提升亲和性，以及引入金属纳米结构或ITO纳米晶体以降低电阻与界面复合等关键策略。此外，为增强光捕获，作者也介绍了光子晶体、纳米散射层和双面结构等光管理手段，有望进一步提升短波红外响应与整体器件性能，推动全钙钛矿叠层电池迈向更高效率与可持续发展。

展望未来，作者指出，尽管MA-free Pb–Sn钙钛矿在单结与叠层太阳能电池中已取得显著进展，但在稳定性和产业化适应性方面仍面临诸多挑战。为此，未来研究应聚焦以下几个方向：其一，采用原位或半原位技术深入解析材料的本征退化机制，包括离子迁移、相变与界面反应等，有助于从根本上提升器件稳定性；其二，建立统一的稳定性测试标准，对于推动技术优化、指导产品开发及拓展市场应用具有关键意义；其三，引入机器学习手段辅助材料筛选与界面设计，可显著加快研发进程；其四，进一步优化光管理结构以增强光捕获与入射光利用效率；其五，加强多功能封装技术的开发，尤其是兼具防水、防氧与铅泄漏防控能力的封装方案，将成为实现器件长期运行和环境友好的关键支撑。

本综述由南开大学王偲漪、汉阳大学Wooyeon Kim、南开大学陶磊共同署名第一作者，南开大学李跃龙、韩国汉阳大学Min Jae Ko为共同通讯作者。综述的发表为无甲胺锡铅钙钛矿太阳电池的持续优化和叠层电池应用归纳总结已有经验并为未来实现商业化指明方向。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2025.110926