昆工陈江照AM新作：全氟叔胺固铅修缺，倒置电池效率达26.65%！

主要内容

钙钛矿太阳能电池作为新一代光伏技术的“潜力股”，凭借其高光电转换效率、低成本和易于制备等显著优势，在能源领域展现出了巨大的发展潜力，被视为未来清洁能源的重要发展方向之一。然而，当前 p-i-n 型倒置钙钛矿太阳能电池（PSCs）的发展并非一帆风顺，由表面缺陷引发的本征不稳定性与非辐射复合问题，就像隐藏在前进道路上的“暗礁”，严重阻碍了电池迈向更高性能的步伐；与此同时，因铅泄漏而导致的环境不友好状况，如同高悬在商业化进程头顶的“达摩克利斯之剑”，限制了其在市场中的大规模推广应用。

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三校联合：汇聚优势，开启攻坚之战

河北工业大学在钙钛矿材料设计与性能优化方面底蕴深厚，拥有先进的研究设备和技术手段，能够从材料源头为提升电池性能提供有力支持。例如，其先进的材料合成设备可以精确控制钙钛矿材料的成分和结构，为后续性能优化奠定基础；独特的表征技术则能深入分析材料的微观结构和性能关系，为设计更优材料提供指导。

昆明理工大学在光伏器件制备与表征领域成果卓著，具备完善的实验平台和丰富的实践经验，可精准地对器件性能进行评估和优化，为研究提供可靠的数据支撑。该校的实验平台涵盖了从器件制备到性能测试的全流程，能够模拟各种实际工作环境，确保测试结果的准确性和可靠性。丰富的实践经验使得研究人员能够快速准确地分析器件性能问题，并提出有效的优化方案。

澳门科技大学则在新型功能材料开发及其在能源领域的应用研究上独具匠心，不断为研究注入创新活力。该校注重跨学科研究，将材料科学、化学、物理学等多学科知识融合，开发出具有独特性能的新型功能材料，并将其应用于能源领域，为解决能源问题提供了新的思路和方法。

河北工业大学陈聪教授、昆明理工大学陈江照教授和澳门科技大学唐建新教授三校强强联合，带领科研团队开启了一场攻克倒置钙钛矿太阳能电池发展难题的“攻坚战”。三校的优势互补，为研究的顺利开展提供了全方位的保障。

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全氟策略：创新突破，解锁性能密码

团队创新性地报道了一种普适性全氟化策略，这一策略犹如一把“金钥匙”，为打开倒置钙钛矿太阳能电池性能提升的大门带来了新的希望。该策略的核心目标是固定电池中钙钛矿薄膜的铅元素并钝化其表面缺陷。

研究显示，全氟化的全氟三乙胺（PFTEA）能够凭借强配位键与碘化铅（PbI₂）形成稳定的 PFTEA·PbI₂ 复合物。这一过程就像是给铅元素穿上了一层坚固的“防护服”，不仅有效抑制了铅泄漏，大大减少了对环境的潜在危害，还显著促进了缺陷钝化，为提升电池性能奠定了坚实基础。铅泄漏的减少降低了电池对环境的污染风险，符合可持续发展的要求；而表面缺陷的钝化则减少了载流子的复合，提高了电池的光电转换效率。

在实际应用中，由于表面非辐射复合大幅减少，经 PFTEA 调控的倒置钙钛矿太阳能电池展现出了令人惊叹的性能表现。其认证稳定光电转换效率（PCE）高达 26.65%，一举刷新了采用真空闪蒸技术制备的钙钛矿太阳能电池所报道的最高效率纪录，成为行业内的“新标杆”。此外，经 PFTEA 调控的器件在连续最大功率点跟踪 1000 小时后，仍能保持初始光电转换效率的 92%，这充分彰显了其卓越的稳定性和可靠性，如同一位经得起时间考验的“忠诚卫士”，在长时间运行中依然能保持出色表现。

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深入探究：拓展应用，指引发展方向

团队并未满足于现有的成果，而是进一步深入探究背后的机制。研究发现，要保证与钙钛矿之间有足够强的相互作用，从而最大限度地发挥缺陷钝化和铅管理的潜力，需要适当数量的─F 基团以及合适的空间构型。这就好比是一场精密的“拼图游戏”，每一个─F 基团和空间构型都是关键的“拼图碎片”，只有各个部分都完美契合，才能呈现出完整的、高效的性能画面。

同时，团队还揭示了所提出的钝化方法在常规带隙和宽带隙钙钛矿薄膜中的有效性，这一发现进一步拓展了该策略的应用范围，为不同类型钙钛矿太阳能电池的性能提升提供了新的思路和方向。

常规带隙钙钛矿薄膜在现有太阳能电池中应用广泛，而宽带隙钙钛矿薄膜则在 tandem 太阳能电池等领域具有巨大潜力。该钝化方法对两种类型薄膜均有效，意味着其在未来太阳能电池发展中具有更广阔的应用前景。

总之，河北工业大学陈聪教授、昆明理工大学陈江照教授和澳门科技大学唐建新教授团队通过全氟化策略，成功固定了钙钛矿薄膜中的铅元素并钝化了其表面缺陷。这一研究成果不仅为提高钙钛矿太阳能电池的光伏性能和减轻铅泄漏问题提供了深刻见解，更为推动倒置光伏技术的可持续发展提供了一条简单而有效的途径，犹如在光伏技术的漫漫征途中点亮了一盏明灯，指引着行业不断向着更高性能、更环保的方向迈进。

文献信息

Immobilizing Lead and Healing Surface Defects via Perfluorinated Tertiary Amine Molecules Enables High-Performance Sustainable Inverted Perovskite Solar Cells

Zuolin Zhang, Jike Ding, Hao Liu, Chao Li, Mengjia Li, Thierry Pauporté, Jian-xin Tang, Jiangzhao Chen, Cong Chen

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202508126