海大李雄最新无溶剂室温封装策略用于钙钛矿太阳能电池的无损封装

主要内容

实现钙钛矿太阳能电池（PSCs）的长期运行稳定性，仍是其商业化进程中的关键障碍。为此，海南大学物理与光电工程学院李雄教授、Rui Guo和Jing Guo等人提出了一种无溶剂、室温封装策略，采用专为钙钛矿太阳能电池设计的硫醇-烯点击光聚合硅氧烷材料（TECP）进行封装。

TECP在紫外光照射下可快速固化（25℃下<30秒），形成致密、疏水且机械性能优异的网络结构，同时具备高光学透明性和极低热应力。与传统的基于丙烯酸酯或环氧树脂的紫外光固化胶粘剂不同，TECP表现出强界面粘附性、完全聚合性以及优异的化学惰性，且不会释放残留单体或溶剂。经TECP封装的器件，其光电转换效率几乎未发生变化（封装前为25.49%，封装后为25.41%），凸显了TECP封装工艺的无害特性。此外，这些器件展现出卓越的环境稳定性：在湿热老化1100小时（相对湿度85%，65℃）后，仍能保持初始光电转换效率的91.5%；在250次热循环（-40至85℃）后，效率保持率达94.0%。

研究团队进一步开发了新型无溶剂封装材料TECP，专为钙钛矿太阳能电池（PSCs）的无损高效封装而设计。该材料不仅具有超快速固化特性（25℃下<30秒）、高光学透明性、强光稳定性、牢固粘附性以及低水蒸气透过率，还具备出色的热稳定性和环境稳定性。这一封装策略可有效解决传统封装材料因残留溶剂和/或未反应单体引发的降解问题。

值得注意的是，采用TECP封装的基于Cs0.05FA0.95PbI3的钙钛矿太阳能电池展现出卓越的长期稳定性：在湿热老化1100小时（65℃，相对湿度85%）后，初始光电转换效率保持率为91%；在-40至85℃之间进行250次热循环后，保持率达94%。通过低温、快速润湿和快速固化的工艺，TECP为提升钙钛矿太阳能电池的耐久性提供了实用且可规模化应用的解决方案。该方法不仅延长了器件的使用寿命，更推动了其商业化进程，有效解决了钙钛矿光伏发展中的关键障碍。

文献信息

Solvent-FreeThiol-EnePhotopolymerizationforNon-DestructiveEncapsulationofPerovskiteSolarCells

ShangzhiLi,YuhengLi,LeWang,LongLuo,YaoguangRong,HaishengSong,JingGuo,RuiGuo,XiongLi

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202519377