张金宝&梁超PCE达26.6%！分子压印退火MPA助力高性能稳定PSCs

主要内容

热退火工艺虽能提升钙钛矿薄膜结晶度，进而提高太阳能电池的光电转换效率（PCE），但会同步引发薄膜表面碘流失与局域晶格退化，这一固有矛盾严重制约器件性能的提升。厦门大学张金宝、杨丽和西安交通大学梁超等人联合开展研究，证实热退火过程中的碘离子流失是诱发多晶钙钛矿薄膜结构退化的核心诱因，并针对性提出分子压制退火（MPA）策略，从源头上破解这一技术难题。

该MPA策略的具体实施方案为：将2-吡啶乙胺（2-Pyy）薄膜通过热压方式键合至钙钛矿薄膜表面。其核心作用机制可概括为双重调控：

一方面，能在退火过程中实现碘空位的实时动态修复；

另一方面，选用的配体分子2-Pyy可与钙钛矿薄膜表面的欠配位铅（Ⅱ）位点形成稳定的固态双齿配位络合物，有效抑制缺陷的萌生与进一步扩散；

同时，借助优化的配体工程作用稳定铅碘骨架结构，最终显著提升钙钛矿薄膜的结构完整性与长期稳定性。

性能测试结果表明，基于该策略制备的n-i-p型钙钛矿太阳能电池，光电转换效率达26.6%（经第三方认证效率为26.5%）；器件稳定性表现尤为优异：在最大功率点跟踪连续运行测试中（遵循ISOS-L-3标准，测试条件为85℃、相对湿度60%），持续运行1617小时后，仍保留初始效率的98.6%；在室温环境存储测试中（遵循ISOS-D-1标准，测试条件为室温、相对湿度10%），静置5280小时后，效率保留率达97.2%。

此外，MPA工艺还展现出优异的普适性，可适配多种钙钛矿体系，且与大面积组件的制备工艺具有高度兼容性。本研究不仅阐明了钙钛矿薄膜在实际工艺条件下的退化动力学机制，还提供了一种切实可行的界面调控解决方案，为推动钙钛矿光伏器件的工业化量产进程奠定了重要技术基础。

文献信息

Molecularpressannealingenablesrobustperovskitesolarcells

JianfeiHu,QingbinCai,YuexinLin,YuanhuiXiao,LiYang,KunWei,CuipingZhang,XiaofengLi,ZhihanLiao,QingmingHuang,YuanyuanLi,YeYang,ChaoLiang,andJinbaoZhang

https://www.science.org/doi/10.1126/science.aea8228