尽管钙钛矿太阳能电池（PSCs）在过去数年中取得了出色的能量转换效率，但其从制备、运行到最终废弃的全生命周期仍需仔细考虑与解决。
本文东华大学王宏志和张青红等人开发了一种无损封装策略，以实现空气处理PSCs的全生命周期管理。通过3-巯基丙基三乙氧基硅烷（MPTES）蒸汽分子的快速自吸附和水触发聚合，在钙钛矿和金电极表面构建了均匀致密的封装层。MPTES分子可改善钙钛矿结晶性并消除多种缺陷，减轻环境水的不利干扰，减少杂质残留并诱导钙钛矿晶体定向生长。此外，该封装层抑制了金属电极制备过程中钙钛矿的FA⁺/I⁻离子损失，确保薄膜与最终器件性能优化的一致性。因此，空气处理的FA基PSCs实现了26.10%的优异效率，并具备高制备重复性，在湿热测试中1200小时后仍保持85%的初始效率。此外，采用无损封装的报废PSCs显著降低了有毒铅泄漏，避免了环境污染与生物安全威胁。
本工作为空气处理PSCs的全生命周期管理提供了一条有前景的途径。
研究亮点：
- 首创蒸汽辅助无损封装策略，实现钙钛矿器件全生命周期管理利用MPTES蒸汽分子在钙钛矿与电极表面自吸附并水触发聚合，形成均匀致密的封装层，同步提升结晶质量、抑制电极制备损伤、阻隔环境侵蚀，贯穿制备、运行与废弃全阶段。
- 空气制备效率突破26.1%，兼具高稳定性与宽工艺窗口在空气环境中实现26.10%的高效率，湿热测试1200小时保持85%初始效率，并在20%–80%宽湿度范围内具备高重复性，展现了优异的工况适应性与规模化制备潜力。
- 显著抑制铅泄漏与离子迁移，实现环境友好与生物安全封装层通过物理阻隔与硫基‑铅化学锚定双重作用，将铅泄漏降低至3 ppm以下，土壤污染指数显著下降，细胞存活率达90.8%，具备良好的环境兼容性与生物安全性。
C. Tian, T. Wu, X. Zhou, et al. “ Vapor-Assisted Nondestructive Encapsulation Strategy Enables Efficient Air-Processed Perovskite Film-Based Solar Cells with Entire Lifecycle Regulation.” Adv. Funct. Mater. (2025): e24518.
https://doi.org/10.1002/adfm.202524518
