陈义旺&黄增麒AFM：原位开环聚合反应性聚合物中间层实现高效稳定的钙钛矿太阳能电池

铟离子（In³⁺）的迁移严重阻碍了典型n-i-p结构钙钛矿太阳能电池的性能和运行稳定性。

在此，江西师范大学黄增麒和南昌大学陈义旺等人提出了一种新型反应性聚合物——氯化α,ω-二苯并噁嗪-聚二甲基硅氧烷，其作为SnO₂/钙钛矿界面的离子扩散屏障。该聚合物在钙钛矿热退火过程中通过原位开环聚合形成。这种多功能且有序的RP中间层通过羟基与Sn²⁺/Pb²⁺的协同配位，桥接SnO₂和钙钛矿，钝化埋底界面缺陷，实现有效的载流子提取。更重要的是，这种稳定的结构强有力地抑制了由钙钛矿降解产生的酸性副产物（H⁺）所诱导的In³⁺生成与扩散。此外，聚硅氧烷链可增强界面粘附力，有效释放残余应力。因此，采用该RP中间层优化的n-i-p钙钛矿太阳能电池实现了26.10%的冠军功率转换效率，且滞后现象显著减少。离子迁移的抑制提升了未封装RP辅助器件的稳定性，使其在65 ± 10%相对湿度下储存1320小时后仍保持91.6%的初始效率。

这些器件还展现出优异的光照和热稳定性，在连续MPP跟踪（ISOS-L-1I）下1200小时后仍保持90%的初始效率，在85°C热老化240小时后保持88.8%的初始效率。

研究亮点：

1. 原位构筑离子扩散屏障：创新性地利用对甲苯磺酸催化，在钙钛矿热退火过程中实现氯代二苯并噁嗪-聚二甲基硅氧烷单体的原位开环聚合，在SnO₂/钙钛矿界面形成反应性聚合物中间层，从源头抑制了酸性副产物诱导的In³⁺生成与迁移。

2. 双位点配位与多重钝化：RP中间层中的羟基（-OH）同时与Sn²⁺和Pb²⁺形成强配位键，不仅有效钝化了SnO₂表面缺陷和钙钛矿埋底界面缺陷，还优化了能级排列，将电子迁移率提升至2.33×10⁻² cm²/V·s，陷阱密度降低至2.56×10¹⁵ cm⁻³。

3. 卓越的稳定性表现：基于RP中间层的未封装器件在65%相对湿度下储存1320小时后仍保持91.6%初始效率，在连续MPP跟踪1200小时后仍保持90%初始效率，在85°C热老化240小时后保持88.8%初始效率，实现了效率（26.10%）与稳定性的协同突破。

R.Dai, X.Meng, Y.Xu, et al. “In Situ Ring-Opening Polymerization for a Reactive Polymer Interlayer Enables Efficient and Stable Perovskite Solar Cells.” Advanced Functional Materials (2026): e30037.

https://doi.org/10.1002/adfm.202530037

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