川大彭强：PCE26.46%！m-MTA 添加剂使钙钛矿电池效率飙升

主要内容

钙钛矿太阳能电池（PSCs）的光吸收层普遍存在薄膜结晶质量欠佳、陷阱态辅助非辐射复合严重等核心问题，由此引发的能量损失已成为制约高性能器件向产业化推进的关键瓶颈。对此，四川大学彭强教授、吴义辉研究员团队等人开展专项攻关，创新性提出通过策略性选用邻甲氧基硫代苯甲醚（o-MTA）、间甲氧基硫代苯甲醚（m-MTA）、对甲氧基硫代苯甲醚（p-MTA）三种挥发性位置异构体，实现对钙钛矿结晶动力学的精准调控。

其中，间位异构体（m-MTA）在偶极矩、分子构型与多活性位点间达成最优协同平衡 —— 其分子中的硫原子（S）与甲氧基可同时与钙钛矿中配位不足的铅离子（Pb²⁺）及前驱体甲脒碘（FAI）、碘化铅（PbI₂）形成强特异性相互作用。该作用通过精准调控中间体化学性质与结晶动力学过程，有效延缓结晶进程并促进均相成核，最终制备出致密均匀、结晶度高、缺陷密度低且无 MTA 残留的高质量钙钛矿薄膜，从根源上抑制非辐射复合损失。

基于 m-MTA 修饰策略的目标器件展现出卓越综合性能：0.09 cm² 活性面积器件的光电转换效率（PCE）高达 26.46%，非辐射能量损失低至 72 mV；该策略成功拓展至 1 cm² 大面积器件后，效率仍保持在 24.75%，展现出优异的规模化潜力。稳定性测试结果显示，未封装器件在 85℃高温环境下储存 672 小时后，效率保留率达 86% 以上；在 1 - 太阳光照（白色 LED 阵列）下经 1440 小时最大功率点跟踪（MPPT）测试后，效率保留率仍超过 90%，热稳定性与工作稳定性均实现显著跃升，凸显出极强的耐用性。

彭强教授、吴义辉研究员团队的这项研究，不仅首次明确揭示了添加剂工程中显著的位置异构效应，深刻凸显了 “异构体特异性相互作用” 的核心调控价值，更创新性证实挥发性多活性位点分子是同步实现结晶调控、缺陷抑制与高效器件制备的关键策略，为规模化生产高效、耐用的钙钛矿太阳能电池提供了切实可行的技术路径与理论支撑。

文献信息

Isomer-DependentModulationofPerovskiteCrystallizationbyMethoxythioanisoleforHigh-PerformanceInvertedSolarCells

XinyueNiu,ZhiluXu,PingXu,QiWang,BenFan,WeiHui,LinSong,XiaopengXu,YihuiWu,QiangPeng

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202511157