华东理工大学杨双和侯宇等人NML：通过超分子限域生长实现钙钛矿光伏器件的可重复制备

钙钛矿材料的溶液可加工性为制备高性能太阳能电池提供了一条低成本、高通量的路径。然而，前驱体向钙钛矿转变的快速动力学对工艺条件极为敏感，导致器件性能难以控制。

本研究华东理工大学杨双和侯宇等人提出了一种超分子限域生长策略，可重复制备具有超平滑、电子均匀表面的钙钛矿薄膜。杯芳烃覆盖层可通过主客体作用捕获溶剂分子，调控去溶剂化动力学，并从清晰的分子-前驱体界面启动钙钛矿结晶。这种策略显著降低了空间差异性，拓宽了工艺窗口，使器件效率的标准偏差从0.64%~0.67%降低至0.23%~0.26%。

此外，所得薄膜具备高PLQY和低SRV，最终实现了效率超过25%的p-i-n结构太阳能电池。

文章亮点

1. 提出“超分子限域生长”新策略：通过在钙钛矿前驱体膜表面构建致密的4-叔丁基硫代杯[4]芳烃（tBTCA）覆盖层，调控钙钛矿的结晶动力学，实现从分子-前驱体界面启动的定向结晶。

2. 实现超高平整度与电子均匀性：所制备的钙钛矿薄膜均方根粗糙度低于10 nm，光电性能均匀，器件效率批次间和器件间差异显著降低，标准偏差降至0.23%~0.26%。

3. 优异的光电性能与稳定性：薄膜光致发光量子产率（PLQY）超过10%，表面复合速度（SRV）低于100 cm/s，最终实现p-i-n结构太阳能电池效率超过25%，并具备良好的光照和湿度稳定性。

Liu, X., Xie, J., Zhou, Z. et al. Reproducible Fabrication of Perovskite Photovoltaics via Supramolecule Confinement Growth. Nano-Micro Lett. 18, 67 (2026).

https://doi.org/10.1007/s40820-025-01923-w

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