福建
缓解不可逆的反向偏压诱导的钙钛矿衰减对于钙钛矿太阳能组件的商业化至关重要，尤其是在局部遮挡条件下确保其可靠性。在n-i-p结构钙钛矿太阳能电池中，反向偏压下的钙钛矿分解涉及初始碘化物重新分布，随后氧化为碘分子，再经紫外光激活生成碘自由基，最终触发钙钛矿内部衰减。
本文通过将定制的硫酸化β-环糊精（S-β-CD）嵌入关键的SnO₂/钙钛矿埋底界面，引入了一种精巧的碘螯合工程，直接抑制这一失效机制。该碘螯合剂同时捕获来自钙钛矿的活性碘物种，并提供正面固有的紫外线防护，中断光解级联反应，显著增强了钙钛矿太阳能电池的反向偏压鲁棒性。我们展示了经过反向偏压预处理后优异的运行稳定性（T80 ≈ 1000 h，ISOS-L-3），更令人鼓舞的是，在周期性反向偏压和光浸泡应力下实现了卓越的循环寿命（T85 ≈ 1600 h，ISOS-V-1）。
这一策略为太阳能组件在实际工况下所需的反向偏压可靠性提供了重大飞跃。
研究亮点：
揭示反向偏压降解核心机制：碘离子迁移→氧化→UV激活自由基的光解级联
通过实验和COMSOL模拟证实，反向偏压下碘离子向SnO₂/钙钛矿界面富集，能带弯曲诱导空穴隧穿，氧化I⁻为I₂。I₂在紫外光（345-385 nm）下光解生成碘自由基，触发自加速的钙钛矿分解链式反应。电子顺磁共振（EPR）直接捕获到了碘自由基信号。S-β-CD双功能协同：碘捕获+UV防护
S-β-CD的疏水空腔通过主客体作用高效螯合碘分子（吸附能-0.812 eV，优于多孔碳、COF等材料），其UV吸收光谱与I₂光解波段完美重叠，竞争吸收紫外光子，抑制自由基生成。通过固体-气体相互作用（模拟界面气态I₂）测得的碘负载量达60.8 mg/g，FTIR和TGA证实了I₂@S-β-CD络合物的形成与热稳定性提升。效率与稳定性双突破：效率25.21%，反向偏压预处理后T80达1000小时
S-β-CD修饰的n-i-p器件效率从24.04%提升至25.21%，VOC从1.171 V增至1.191 V。在-1.8 V反向偏压预处理48小时后，MPP跟踪（ISOS-L-3）T80从166 h延长至1012 h；在周期性反向偏压（-1.8 V暗态12 h + 光浸泡12 h）循环应力下，T85达1620 h（对照仅256 h）。大面积组件（22.32 cm²）效率从18.81%提升至22.25%，策略普适于宽带隙钙钛矿体系。
Sun, G., Zhang, J., Ai, Z. et al. Photo-protective iodine chelate enables stable perovskite solar cells under reverse bias. Nat Commun (2026).
https://doi.org/10.1038/s41467-026-73269-9
学术交流QQ群
知光谷光伏器件学术QQ群：641345719
钙钛矿产教融合交流@知光谷（微信群）：需添加编辑微信
为加强科研合作，我们为海内外科研人员专门开通了钙钛矿科创合作专业科研交流微信群。加微信群方式：添加编辑微信pvalley2024，备注：姓名-单位-研究方向（无备注请恕不通过），由编辑审核后邀请入群。
特别声明：以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布，本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
