空间太阳能

钙钛矿太阳能电池的长期运行稳定性仍是主要挑战，尤其是由光致晶格动力学引起的光机械不稳定性。该聚合物作为晶界隔离层，实现了钙钛矿晶粒之间的物理空间隔离，有效缓解了光致晶格膨胀和应力/应变积累，同时抑制了离子迁移和应变诱导的缺陷演化。系统实验与理论研究表明，P-AMPS提升了薄膜质量和晶格完整性，显著增强了钙钛矿薄膜的光机械稳定性。这种基于原位聚合的晶粒空间隔离策略为钙钛矿太阳能电池的商业化提供了新的设计思路。

将对称取代基掺入自组装单层中是抑制聚集的有效策略。鉴于此，2025年10月29日天津大学张飞在期刊《ACSEnergyLETTERS》发文“sp3HybridizedSelf-AssembledMonolayerswithAsymmetricStericEffectforPerovskiteSolarCells”。为了更好地平衡空间效应和π相互作用，本文通过sp3杂化9、10-dihydroacridine核心、4PADMeAC和4PADPhAC设计了两个具有不对称空间效应的SAM。因此，4PADPhAC薄膜表现出更高的均匀性和更高的电导率，从而产生具有更高结晶质量和更低捕集密度的钙钛矿薄膜。

将对称取代基掺入自组装单层中是抑制聚集的有效策略。然而，由此产生的对称空间效应通常会削弱π相互作用。为了更好地平衡空间效应和π相互作用，天津大学张飞等人通过sp3杂化9、10-dihydroacridine核心、4PADMeAC和4PADPhAC设计了两个具有不对称空间效应的SAM。与甲基相比，苯基产生更大的扭曲角和更有效的ππ相互作用，从而产生更小的胶束和更有效的空穴传输。

本研究大连理工大学梁红伟、中国科学院杨孟锦、谢莉莎和葛子义等人将一种空间柔性多位点酰胺衍生物N-(叔丁基)-4-脲基苯甲酰胺引入钙钛矿中，不仅通过其空间柔性的C=O/N–H官能团与PVK相互作用钝化缺陷，还能通过与FA/MA形成氢键调控结晶过程，从而获得具有更大晶粒、更低残余张力和缺陷密度的高质量PVK薄膜。同时，NUNB能有效调控电荷传输行为，抑制陷阱辅助的非辐射复合，并提升钙钛矿太阳能电池的稳定性。

“钙钛矿太阳能电池在太空中很有前途，但我们太阳系中的各种辐射源仍然是一个主要威胁—尤其是对使它们工作的有机分子，”萨里大学能源技术讲师、这项研究的合著者JaeSungYun博士说。研究人员认为，这种涂层可以开创太空太阳能的新时代，使其更轻、更便宜、更高效，最终实现更雄心勃勃、更可持续的太空任务。这一发展还可以使致力于建立天基太阳能发电系统以将能量传输到地球的公司受益。