近日，我校氟硅能源材料与化学教育部重点实验室以通讯单位在国际顶级期刊《Science》上发表钙钛矿光伏结晶调控突破性成果。该研究创新性提出“相锁定”策略，成功实现了在空气环境下大面积钙钛矿薄膜的时空均匀结晶，为钙钛矿光伏器件从实验室向工业化量产迈出了关键一步。我校陈义旺教授和南昌大学谈利承教授为本文共同通讯作者。
钙钛矿太阳能电池因高光电转换效率与低成本溶液加工特性，被视为下一代光伏技术的重要方向。然而，大面积印刷成膜过程中，早期沉积区域因暴露于环境空气时间过长，易受水汽侵蚀发生降解，导致薄膜结晶的时空不均一，严重影响组件性能与稳定性，成为制约产业化的核心瓶颈。面对这一挑战，研究团队创新性地提出“相锁定”策略，在PbI₂前驱体中引入双功能分子TMPU。该分子利用环境空气中的水分原位交联，形成动态疏水保护层，同时通过脲基配位协同调控结晶动力学与相稳定性，引导光活性α-FAPbI₃钙钛矿直接结晶，从而有效抑制了环境湿度诱导的过早降解，从根本上消除了大面积印刷过程中的方向性不均一问题。
基于该策略，团队采用刮刀涂布法在空气中制备的0.08 cm²小面积电池取得26.7%的光电转换效率（认证26.1%），100 cm²刚性组件、柔性组件及碳基组件分别达到21.5%、19.5%和16.0%的效率。封装组件在85°C和85%相对湿度（RH）条件下经过2300小时的ISOS-D-3湿热测试后，仍保持了初始性能的90%以上。这一突破性成果为钙钛矿光伏器件的大面积、低成本、高稳定性制备提供了全新的技术路径，同时对推动钙钛矿光伏从实验室向工业化量产的跨越打下了坚实基础。
文章链接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.aef1969
[三审三校 廖勋凡 胡晓玉 梅 云]
