钙钛矿太阳能电池（PSCs）作为一种前景广阔的光伏技术，其效率已取得显著进展。然而，钙钛矿材料因其软晶格特性，在光热运行条件下易发生严重的碘流失，导致光伏性能不可逆下降，成为实现长效稳定PSCs的主要挑战。
本文华东师范大学方俊锋和付圣等人报道了一种通过胺阳离子的理性设计实现静电碘调控的策略，以提升PSCs的光热稳定性。理论模拟表明，氮原子上连接的烷基链增多不仅能增强胺阳离子与三碘阴离子（I₃⁻）之间的静电相互作用，而且季铵阳离子还能抑制胺阳离子的去质子化，从而比广泛使用的范德华相互作用更有效地限制碘流失。引入四丁基碘化铵（TBAI）后，钙钛矿薄膜的光热耐受性显著增强，碘流失和金属电极腐蚀得到有效抑制。此外，TBAI还能促进钙钛矿结晶并钝化缺陷，减少非辐射复合。
最终，目标PSCs实现了26.23%的冠军效率，并在85°C下持续最大功率点跟踪1000小时后仍保持92.5%的初始效率，展现出优异的运行稳定性。
文章亮点
- 静电碘捕获机制：通过分子设计调控胺阳离子的烷基链数量，显著增强其与I₃⁻的静电相互作用（结合能高达-4.5 eV），远超传统氢键或范德华作用，实现高效碘固定。
- 多重功能协同提升性能：TBAI不仅有效抑制碘流失和电极腐蚀，还促进钙钛矿结晶、降低缺陷密度，提升载流子传输效率，最终实现26.23%的高效率。
- 卓越的光热稳定性：在85°C高温下连续运行1000小时后，器件效率仍保持92.5%，远优于对照组（43.8%），展现出强健的实用化潜力。
X. Zhu, X. Jiang, S. Fu, et al. “ Rational Electrostatic Iodine Regulation for Photothermally Stable Perovskite Solar Cells.” Adv. Energy Mater. (2025): e03666.
https://doi.org/10.1002/aenm.202503666
索比光伏网 https://news.solarbe.com/202510/09/50009765.html
