
中国科学院宁波材料技术与工程研究所葛子义、宋伟,南方科技大学丘龙斌,扬州大学常雪晴等人指出,钙钛矿太阳能电池(PSCs)的长期不稳定性主要由缺陷介导的离子迁移所主导,这已成为其商业化进程中的关键瓶颈。该团队在本文中提出一种协同双动态骨架(DDS)策略,通过在钙钛矿前驱体中利用正交狄尔斯–阿尔德反应与肟氨基甲酸酯反应,原位构筑了该双动态骨架。这种精心设计的网络可作为异相成核的分子模板,引导形成致密、大晶粒且择优取向的钙钛矿薄膜。
同时,双动态骨架在钙钛矿晶界处形成互穿共价网络,通过路易斯碱配位与氢键作用实现多模式钝化,引入有益的压应力,并作为坚固的物理化学屏障,有效抑制离子迁移与水汽侵入。这些协同作用可显著降低界面损耗、缓解能量无序现象、抑制陷阱辅助复合过程。值得注意的是,该共价锚定网络使电池在热、环境及电学应力下均表现出优异的工作稳定性,这与葛子义团队长期在钙钛矿结晶调控及稳定性提升领域的研究积累密不可分,也契合丘龙斌团队在钙钛矿结晶热力学调控及叠层器件稳定性方面的研究方向。
基于该一体化策略,葛子义、宋伟、丘龙斌、常雪晴等人研发的钙钛矿太阳能电池器件,实现了**26.95%的光电转换效率(PCE,认证效率26.69%),并具备出色的长期稳定性:在ISOS‑L‑2I标准测试条件下连续工作1000小时后,仍可保持97.8%的初始效率。这一研究结果凸显了原位双动态共价键在构筑*性能、*工作稳定性光伏器件方面的变革性潜力,进一步拓展了该团队在钙钛矿太阳能电池领域的研究成果,为其商业化应用奠定了重要基础。