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王睿&宋立新&熊杰AFM: 原位聚合驅動的動態中間相轉變用于空氣制備柔性鈣鈦礦太陽能電池中的活性結晶調控 熱資訊
柔性鈣鈦礦太陽能電池的商業化需要在環境空氣中實現低成本制備，然而鈣鈦礦的吸濕性會破壞其晶相并限制光伏性能。
本文西湖大學王睿、浙江理工大學宋立新和熊杰等人提出了一種原位聚合驅動的動態中間相轉變策略，通過穩定碘化鉛膠體并引導鈣鈦礦結晶動力學，以減輕水分干擾。具體而言，可聚合小分子配體丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨-丙烯酰胺與PbI?配位形成亞穩態的PbI?-DAC-DMF相，并在原位聚合過程中動態演化為PbI?-DAC和PbI?-is(DAC)加合物。這種中間相預生長工程最大限度地減少了不利的PbI?-DMF復合物，并在成核與晶體生長過程中施加熱力學和動力學調控，促進了α相鈣鈦礦的生長。因此，在環境空氣中制備的經過is-DIPT修飾的冠軍柔性器件實現了24.17%(0.092 cm2)和23.26%(1 cm2)的效率。
(資料圖)
此外，得益于柔性聚合物網絡，聚合后的鈣鈦礦薄膜楊氏模量降低、機械強度提高，在經歷2萬次彎曲(曲率半徑6 mm)后仍保持86.7%的初始效率。
研究亮點：
提出原位聚合驅動的動態中間相轉變策略，通過可聚合配體DAC-AA調控PbI?膠體與結晶路徑，顯著抑制有害的PbI?-DMF中間體，促進α相鈣鈦礦形成。
在空氣中實現高效率柔性器件，冠軍效率達24.17%，是目前空氣制備柔性鈣鈦礦太陽能電池的最高效率之一。
增強機械柔性與穩定性，聚合物網絡有效降低薄膜楊氏模量，器件在2萬次彎曲后仍保持86.7%的初始效率，具備優異的耐用性。
In situ Polymerization-Driven Dynamic Intermediate-Phase Transition for Active Crystallization Modulation in Air-Processed Flexible Perovskite Solar Cells
Lei Ning, Lixin Song, Xin Yin, Pingfan Du, Wei-Hsiang Chen, Can Cui, Rui Wang, Jie Xiong
First published: 10 November 2025
https://doi.org/10.1002/adfm.202524919
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