郑大张懿强：双模式结晶调控让 FAPbI₃钙钛矿电池效率达 26.61%

主要内容

有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池（PSCs）是最具潜力的光伏技术之一，但结晶过程的不可控性会导致薄膜形貌不均、缺陷密度偏高，成为制约其性能提升的核心瓶颈。对此，郑州大学张懿强教授团队开发了一种新型双功能分子调控策略，创新性引入碳酸二苯酯（DPC）作为分子调节剂，实现了甲脒铅碘（FAPbI₃）钙钛矿结晶成核与生长过程的同步精准调控。

DPC通过羰基与铅离子（Pb²⁺）的特异性共价配位作用，以及芳香环与Pb²⁺的非共价π-相互作用协同发力，一方面诱导碘化铅（PbI₂）可控预聚集，显著降低成核能垒；另一方面通过与前驱体体系的强相互作用，精准调控晶体生长动力学，延缓生长速率。这种协同调控机制最终制备出形貌均匀、晶粒尺寸大、结晶度高且缺陷密度显著抑制的优质钙钛矿活性层薄膜。基于该策略的PSCs器件性能表现突出，最优光电转换效率（PCE）达26.61%（认证效率26.21%），显著优于对照组器件（23.65%）；将其拓展至可规模化迷你组件（有效面积14.0cm²），效率仍保持在21.24%，展现出优异的大面积制备兼容性与性能可迁移性。

值得关注的是，DPC修饰的器件还具备卓越的运行稳定性：在ISOS-D-3加速老化条件下储存1200小时后，效率保留率超90%；遵循ISOS-L-2国际标准进行1100小时最大功率点（MPP）跟踪测试后，效率保留率同样维持在90%以上，表现出良好的长期服役潜力。张懿强教授团队的这项研究，构建了一种普适性强、调控机制明确的分子调控策略，成功突破了钙钛矿材料固有结晶瓶颈，不仅为高性能PSCs的制备提供了关键技术支撑，更为钙钛矿光伏技术向高效、稳定、可规模化应用方向迈进奠定了重要基础，具有重要的学术价值与产业化指导意义。

文献信息

Dual-Mode Molecular Regulation of Perovskite Crystallization Enables Efficient and Stable FAPbI3 Solar Cells and Modules

Shiheng Wang, Zeji Zhu, Xianglong Sun, Junru Chen, Jing Yang, Hao Zhang, Erik O. Shalenov, Asliddin Komilov, Pengwei Li, Gang Li, Yanlin Song, Yiqiang Zhang

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202517246