祝贺杨杨、孙福楠AM文章:分子缓冲调控晶格应变以实现深冷热循环稳定性
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作者:ssd002
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发布时间: 43天前
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Yang Yang, Funan Sun, Tinghuan Yang, Tianqi Niu, Xin Chen, Yajie Wang, Zheng Zhang, Xuan Ji, Chuang Ma, Ningyi Yuan, Jianning Ding, Kui Zhao
钙钛矿太阳能电池(PSCs)在温度波动下的工作稳定性,是其在极地、航空航天等极端环境中实际应用的关键挑战。尽管钙钛矿太阳能电池在低温下表现出优异的性能,但其在深冷热循环下的工作衰减机制仍不明确。本研究揭示了一种力化学疲劳机制:在 173–298 K 循环过程中,累积的晶格应变会引发不可逆的结构损伤与深能级缺陷,而非化学分解。为解决这一问题,设计了一种 π 共轭分子缓冲剂 ——甲磺酰基苯甲脒(MSMC)。该分子可通过化学键网络耗散深冷热循环下的累积晶格应变,同时通过双齿配位作用与铅键合,修复晶体缺陷。这一协同策略使 p-i-n 结构器件在 228 K 下实现了28.01% 的创纪录效率(298 K 下认证效率为 25.94%)。更重要的是,器件表现出优异的抗深冷热冲击能力,在260 次循环后仍保持 90% 的初始性能,较对照组提升近三倍。该策略同时满足标准 ISOS 稳定性测试(光照、加热、湿度),展现出优异的广谱工作稳定性。本工作确立力化学疲劳为一种关键衰减模式,并提供了分子层面的设计方法,为构筑适用于广泛场景的高稳健型光伏器件奠定基础。

原文链接:http://doi.org/10.1002/adma.202519339