效率26.59%!南昌大学团队SA:面外应变均匀化策略制备高效钙钛矿器件
柔性钙钛矿太阳能电池（PVSCs）因其轻质和柔韧性，成为下一代光伏技术的有力候选者。然而，由非均匀A位掺杂引起的面外应变不均匀性以及富PbI₂表面产生的残余应力，限制了其长期稳定性和机械鲁棒性。鉴于此，南昌大学谈利承和陈义旺等人于《Science Advances》刊发了研究文章，证明优化A位掺杂可以降低缺陷密度和微应变，提高组分均匀性。面外应变的高级可视化揭示了应变均匀化的关键路径。此外，在富PbI₂表面原位形成的二维钙钛矿层有效释放了残余应力，促进了界面载流子传输，并增强了钙钛矿薄膜的机械性能。最终，我们在刚性和柔性PVSCs上分别实现了26.59%和25.88%（认证25.55%）的光电转换效率。此外，大面积柔性组件在25平方厘米和100平方厘米面积上分别获得了21.77%和19.23%的优异效率。未封装的柔性器件在2000小时最大功率点跟踪（ISOS-L-1）后仍保持初始效率的97.8%，同时在湿热、热循环和机械测试中表现出卓越的耐久性。1.通过优化MDA²⁺等A位阳离子掺杂，降低薄膜微应变和缺陷密度，实现了均匀的应力分布。2.利用二铵间隔阳离子（如EDOEA）与残余PbI₂原位反应，形成2D钙钛矿覆盖层，有效释放界面应力、增强机械韧性与载流子传输。3.基于上述策略，制备的刚性/柔性器件效率分别达26.59%和25.88%，并展现出卓越的长期运行、湿热、热循环及机械弯曲稳定性（>11,000次弯曲后效率>90%）。1.为柔性钙钛矿光伏的商业化提供了关键的应变工程与界面设计基础。2.使器件更适用于便携电源、可穿戴电子、建筑光伏等柔性应用场景。3.在探索更优材料组合、开发新型界面工程及实现更大面积、低成本制造方面仍有进一步优化空间。原文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aec3238
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