赵奎Angew：双功能键合调控策略实现效率25.57% 的环境印刷PSCs

环境印刷制备钙钛矿太阳能电池（PSC）在潮湿环境下的结晶调控面临严峻挑战，与惰性气氛下制备的器件相比会出现显著的性能衰减。尽管配体辅助配位被证实可调控晶体生长，但在环境印刷过程中，特定化学键对结晶动力学的影响机制仍不明确。

陕西师范大学赵奎、牛天启等人在本工作中揭示了一种由芳香族甲脒类配体实现的双功能键合（DFB）机制：该类配体在环境印刷过程中可同时与无机骨架和有机阳离子发生作用，既能与 [PbI₆]⁴⁻八面体形成配位键，又能与甲脒离子（FA⁺）形成氢键，进而实现延迟形核、抑制 δ 相生成并拓宽再结晶窗口。

研究表明，在配体主链中引入缺电子三唑环可进一步强化双功能键合效应，实现更精准的结晶调控与缺陷钝化，使钙钛矿薄膜具备优异的均匀性、低缺陷态密度与更长的载流子扩散距离。基于该策略，研究团队实现了高效稳定的环境印刷钙钛矿器件：0.09 cm² 小面积器件光电转换效率达25.57%，1.04 cm² 器件达23.98%，5×5 cm² 小型模组达22.98%，且优化后的器件在连续工作 1000 小时后仍能保持 90% 以上的初始性能。机理研究进一步证实，甲脒基团与 PbI₂的配位作用可降低形核密度、拓宽再结晶窗口；配体与 FAI 之间的氢键则促进残余溶剂脱除并提升薄膜相纯度；而杂环取代的功能化修饰可进一步增强 DFB 作用，改善薄膜形貌与载流子动力学。该双功能键合策略显著提升了环境印刷钙钛矿太阳能电池的规模化可制备性与耐湿性，为环境气氛下钙钛矿薄膜的精细结晶调控提供了切实可行的思路，也为高性能钙钛矿光伏器件的分子设计提供了重要参考。

文献信息

Dual-FunctionalizedBondingManagementviaAromaticFormamidineLigandsEnables25.57%-EfficientAmbient-PrintedPerovskiteSolarCells

XiujieLiu,TianqiNiu,ErxinZhao,PengchiLiu,XinChen,ChenqingTian,YongchaoTu,ZhengZhang,ChengMa,ChenxinZhao,PeiZhou,LeiLiu,XinmeiLiu,TinghuanYang,WanchunXiang,NingyiYuan,JianningDing,KuiZhao

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ange.202520159