中山大学吴武强Angew：循环动态缺陷管理实现高效率锡铅钙钛矿光伏并提升光稳定性与抗疲劳性能

窄带隙锡铅混合钙钛矿太阳能电池在逼近Shockley–Queisser极限方面展现出巨大潜力。尽管其能量转换效率不断提升，但较差的光稳定性和抗疲劳性能阻碍了其实际应用与商业化进程。这些问题源于结晶过程中形成的多种本征缺陷，以及器件在间歇光照运行过程中产生的光诱导缺陷。

本文中山大学吴武强等人提出了一种新型“动态缺陷管理”策略，有效缓解了锡铅钙钛矿的光致降解，显著延长了器件寿命。茂金属插层与钙钛矿晶格中金属阳离子之间的强配位作用有效钝化了晶体缺陷，使缺陷密度降低34.5%，并抑制了非辐射复合。此外，茂金属及其对应阳离子可作为氧化还原对，提供动态、连续的修复机制，以循环方式恢复光诱导缺陷。同时，茂金属插层本身还能在光老化过程中充当抗紫外辐射的屏蔽层。

最终，采用DDM策略优化的锡铅混合钙钛矿太阳能电池实现了高达23.59%的转换效率，比对照组提升了14.7%，并显著增强了光稳定性——在最大功率点跟踪下光稳定性提升了7倍，且在22次加速疲劳测试后仍保持83%的初始效率。

研究亮点：

1. 提出“动态缺陷管理”新策略：
   利用乙酰基二茂铁作为界面插层，不仅通过强配位作用钝化本征缺陷，更引入FeAc/FeAc⁺氧化还原对，实现光诱导缺陷的循环动态修复，突破了传统静态钝化的局限。

2. 实现高效率与高抗疲劳性兼备：
   电池效率达23.59%，并在22次紫外光/黑暗循环疲劳测试后仍保持83%的初始效率，展现出极强的环境适应性与耐久性。

3. 多机制协同增强稳定性：
   DDM策略兼具缺陷钝化、紫外屏蔽、晶格应力释放、载流子传输优化等多重功能，从成膜到运行全程提升器件性能与寿命。

X. Chang, G. Yang, H. Chen, J. Cao, J.-X. Zhong, Y. Tan, M. Yang, B. Jin, C. Wu, S. Li, L. Qiu, Q. Li, S. Yang, Q. Wang, H. Pang, D. Gulamova, Wu-Q. Wu, Angew. Chem. Int. Ed. 2025, e14563.

https://doi.org/10.1002/anie.202514563

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