Nat. Photon.：动态应变调控让钙钛矿电池“活得更久”，效率与稳定兼得

来源：知光谷发布时间：2025-11-25 14:21:09

钙钛矿光伏的商业化面临环境应力（如光照、湿度和热量）下器件性能退化的严峻挑战，这是其产业应用的核心瓶颈。

本文青岛科技大学周忠敏、中科院青岛生物能源与过程研究所逄淑平、上海交通大学王言博和东南大学李崇文等人提出了一种针对钙钛矿太阳能电池埋底界面的构象工程策略，基于从1,1-二苯乙烯（DPE）逐步演化为1-辛基-2-(1-苯基乙烯基)苯（OPVB）和二乙氨基羟基苯甲酰己基苯甲酸酯（DHHB）的添加剂结构设计。我们解耦了添加剂的多种功能贡献，包括紫外屏蔽、应变调控和化学钝化。结合原位表征，我们揭示了在光暗循环过程中，动态界面应变调控在提升器件稳定性方面起主导作用。我们制备的器件在0.09 cm²和20.5 cm²有效面积上分别实现了26.47%和22.67%的光电转换效率。

在最大功率点跟踪测试中，小面积器件在ISOS-L-II（持续光照）下1132小时后保持初始效率的96.2%，在ISOS-LC-1（12小时昼夜循环）下348小时后保持88.8%。本研究通过构象工程驱动的多功能策略，为开发稳定高效的钙钛矿太阳能电池建立了创新的设计范式。

研究亮点：

多功能分子设计：通过构象工程逐步构建具有紫外屏蔽、应变调控与化学钝化三重功能的DHHB分子，实现埋底界面性能的协同优化。
动态应变调控机制：首次揭示光暗循环中界面应变的动态变化规律，阐明其如何抑制缺陷形成与离子迁移，显著提升器件长期稳定性。
高效与高稳定性兼备：小面积器件效率突破26.47%，大面积模块（20.5 cm²）效率达22.67%，并在ISOS标准测试中表现出优异的耐久性（T₉₀ > 3,434小时）。