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南京工大AM：將逐步熔融聚合分子用于晶粒級封裝鈣鈦礦太陽能電池，實現25.21%PCE！

發表時間：2024-11-15 09:40

主要內容

盡管鈣鈦礦太陽能電池的效率在不斷提高，但鈣鈦礦的穩定性問題一直是其商業化的主要挑戰。為了應對這一問題，南京工業大學王芳芳、李仁志，中山大學秦天石等人設計了一種逐步熔融聚合分子（SMPM）作為FAPbI₃鈣鈦礦的添加劑。在鈣鈦礦退火過程中，SMPM經歷了三個階段的相變：*初從固態融化到液態，而后溢出晶界，*后自聚合形成鈣鈦礦太陽能電池中的疏水晶粒級封裝，從而防止因濕度引起的降解。

利用這種獨特的性質，再加上改進結晶、減少非輻射復合和能級排列的優點，基于FAPbI₃的鈣鈦礦太陽能電池實現了25.21%（小面積）和22.94%（1cm²）的功率轉換效率，在85%相對濕度下實現超2000h的T95%穩定性。此外，沒有外部封裝的SMPM基鈣鈦礦太陽能電池在水下運行期間保持了優秀的穩定性，其中黑色FAPbI₃相保持不變，Pb泄漏也得到了有效抑制。研究結果表明，SMPM策略可以為鈣鈦礦太陽能電池的商業化在穩定性及環境問題上提供可持續的解決方案。

文獻信息

A Stepwise Melting-Polymerizing Molecule for Hydrophobic Grain-Scale Encapsulated Perovskite Solar Cell

Riming Sun, Shaoyu Chen, Qingyun He, Pinghui Yang, Xuan Gao, Mengyang Wu, Junbo Wang, Chongyu Zhong, Xiangru Zhao, Mubai Li, Qiushuang Tian, Yingguo Yang, Aifei Wang, Wei Huang, Renzhi Li*, Tianshi Qin*, Fangfang Wang*

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