王凱利&婁艷輝&王照奎AM：抑制相分離實現耐用的寬帶隙光伏鈣鈦礦

光誘導鹵化物分離是限制寬帶隙混合鹵化物鈣鈦礦壽命的根本性障礙。

本文蘇州大學王凱利、婁艷輝和王照奎等人報道了一種多功能離子聚合物——聚季銨鹽-37，可作為有效的晶界鈍化劑以抑制降解路徑。該雙相互作用機制能有效阻止鹵化物在晶界處的遷移，從而抑制局部電場的形成，最終遏制光誘導相分離。因此，改性后的寬帶隙鈣鈦礦在光照應力下表現出優異的光穩定性。優化后的倒置結構鈣鈦礦光伏器件在AM 1.5G標準光照下實現了22.86%的光電轉換效率，并在1000勒克斯室內光照下取得了43.19%的出色效率。值得注意的是，改性器件在連續室內光循環下的預計T??壽命超過10,000小時。

本工作通過晶界工程開創了一條解決鹵化物分離的簡易途徑，為制備高運行穩定性的寬帶隙鈣鈦礦光伏器件鋪平了道路。

研究亮點：

1. 提出“局部電場抑制”新機制，從根源阻斷相分離：
   創新性地利用聚季銨鹽-37聚合物，通過其季銨基團靜電錨定鹵素陰離子、羰基配位Pb2?，構成“雙鎖”網絡，有效抑制晶界處鹵化物遷移與局部電場形成，從而根治光誘導相分離。

2. 實現室內光伏效率43.19%，兼具超高穩定性：
   改性寬帶隙鈣鈦礦器件在1000 lux室內光下效率高達43.19%，同時外推T??壽命突破10,000小時，是目前性能最優、最穩定的鈣鈦礦室內光伏器件之一。

3. 系統揭示弱光下的相分離與缺陷演化規律：
   結合KPFM、原位PL/UV-vis、tDOS等手段，明確即使弱光也會誘導相分離與缺陷產生，而該策略能在全光照條件下保持結構穩定與缺陷可逆性，具備強普適性。

X.-Y. He, B. Song, K.-L. Wang, et al. “ Stopping Phase Separation Enables Durable Wide-Bandgap Photovoltaic Perovskites.” Adv. Mater. (2025): e18492.

https://doi.org/10.1002/adma.202518492

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