金属卤化物钙钛矿太阳能电池(PSCs)将高效率与低成本加工相结合,但其商业化受到残余拉伸应变和缺陷驱动不稳定性的阻碍。在甲脒基FAPbI3钙钛矿中,热膨胀失配放大了晶格应力,加速了缺陷形成和非辐射复合。近日,南京工业大学王芳芳、李仁志、中山大学袁艺报道了一种动态应力调节分子添加剂,4-乙烯基哌啶(VPD),它将强路易斯碱性与可聚合乙烯基结合在一起。
本文要点:
1)在退火过程中,VPD同时与Pb2+离子配位并原位聚合成交联网络,抑制PbI2的形成,将拉伸应变调控为压缩应力,并引导定向(100)晶体生长。这些协同效应产生了钙钛矿薄膜,其陷阱密度降低,载流子寿命延长,能级排列优化。
2)因此,VPD改进的PSC实现了25.50%的功率转换效率,并在连续运行500小时后保持了95%的初始性能。该工作建立了一种通用的分子设计策略,将缺陷钝化与应变工程相结合,提高了效率和原位聚合、路易斯碱钝化、钙钛矿太阳能电池、钙钛矿光伏中的应变调节耐久性。
参考文献:
Lei Li et.al Dynamic Stress-Regulating Molecular Networks Directing Oriented Growth in FAPbI3 Perovskites Adv. Functional Mater. 2026
DOI: 10.1002/adfm.202529457
https://doi.org/10.1002/adfm.202529457