钙钛矿太阳能电池是一种具有前景的光伏技术，但其商业化进程受制于可扩展性及潜在的铅泄漏问题。
本研究南开大学刘永胜等人成功开发了一种原位聚合策略，构建功能性底部界面层与体相聚合物网络，实现了大气环境下刮涂钙钛矿薄膜的结晶控制与缺陷钝化。具体而言，我们采用甲基丙烯酰氧乙基氯化铵作为单体，沉积于基底并在热退火过程中聚合。当含有该单体的钙钛矿前驱体被刮涂时，底部聚合物界面层与体相中原位形成的聚合物网络之间产生协同作用，显著提升了薄膜的均匀性与结晶度。此外，嵌入的聚合物网络有效缓解了受损器件的铅泄漏，并抑制了Ni³⁺引发的Γ氧化为I₂。
最终，基于大气刮涂钙钛矿薄膜的器件在5×5 cm²微型组件（有效面积10.80 cm²）中实现了20.78%的稳态效率。该研究为可扩展钙钛矿光伏技术提供了兼具高性能与环境可持续性的解决方案。
文章亮点：
- 原位聚合双功能设计：利用2-Amh单体在热退火过程中同步构建底部界面层与体相聚合物网络，协同调控结晶、钝化缺陷，显著提升薄膜质量与器件性能。
- 高效大面积刮涂工艺：在开放大气环境中实现刮涂制备，微型组件（10.80 cm²）稳态效率达20.78%，为机械划线模块中迄今最高效率之一。
- 环境友好与稳定性增强：聚合物网络有效螯合铅离子，将受损器件的铅泄漏率降低约6倍，同时抑制I₂生成，显著提升器件的环境安全性与长期稳定性。
In Situ Polymerization-Assisted Crystallization of Open-Air Blade-Coated Perovskite Films for Efficient Solar Cells and Mini-Modules
Yu Zou, Tai Wang, Yuting Ma, Rui Wang, Dr. Yuping Gao, Dr. Hang Liu, Meiping Zhang, Yanna Hou, Prof. Ziyang Hu, Prof. Yongsheng Liu
First published: 21 October 2025
https://doi.org/10.1002/ange.202515623
索比光伏网 https://news.solarbe.com/202510/22/50010671.html
