北化所王吉政Angew:通过原位聚合构建双链共聚物网络,助力实现高稳定性和低铅泄漏风险的钙钛矿太阳能电池

由于低成本和高效率的优势,铅卤化物钙钛矿太阳能电池(PSCs)取得了显著进展。

然而,PSCs的长期稳定性和铅毒性仍然是其进一步商业化的巨大挑战。

基于此,2025年3月20日,中国科学院化学研究所王吉政等人在国际知名期刊Angewandte Chemie International Edition发表题为《Double-Chain Copolymer Network via In Situ Polymerization Enables High-Stability and Lead-Safe Perovskite Solar Cells》的研究论文。

在此,作者设计了一种具有光敏特性的多功能添加剂PAE,以克服这些困难。

通过紫外线(UV)光诱导的原位聚合,可以构建独特的双链共聚物网络。

聚合物链中的多个活性位点可以钝化各种缺陷并增强电荷传输。

同时,庞大的网络为钙钛矿提供了有效的防护,稳定了内部结构并抵御恶劣的外部环境,从而延缓了器件的降解,并最大程度地抑制了有毒铅的泄漏。

值得注意的是,受该网络保护的器件实现了26.20%的最高光电转换效率(PCE,经认证为25.69%),未封装的器件抑制了80%的铅泄漏,而在潮湿和热环境(65°C和85%相对湿度)下,封装的器件在1000小时后仍保持了初始PCE的93%。

Double-Chain Copolymer Network via In Situ Polymerization Enables High-Stability and Lead-Safe Perovskite Solar Cells,Angew. Chem. Int. Ed.,2025. https://doi.org/10.1002/anie.202425578

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