同日兩篇Sci. Adv.:自修復(fù)封裝+結(jié)晶調(diào)控，鈣鈦礦電池邁向高效+穩(wěn)定+環(huán)保

1.離子聚集體介導(dǎo)的快速自修復(fù)聚合物實(shí)現(xiàn)可持續(xù)鈣鈦礦太陽能電池的有效封裝盡管鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）朝著商業(yè)化方向迅速發(fā)展，但鈣鈦礦層不穩(wěn)定且含有有毒的鉛。封裝是提高PSCs穩(wěn)定性并抑制鉛泄漏的有效策略。然而，戶外應(yīng)用中封裝材料的損傷不可避免地會降低封裝效果并增加鉛泄漏風(fēng)險(xiǎn)。

本文西安交通大學(xué)魯廣昊和西北工業(yè)大學(xué)李炫華等人報(bào)道了一種由烷氧基聚乙烯咪唑雙（三氟甲磺?；啺罚‥P）組成的損傷感知與快速自修復(fù)封裝材料。封裝材料中的動態(tài)離子聚集體可輕松驅(qū)動EP分子鏈運(yùn)動，從而實(shí)現(xiàn)快速損傷修復(fù)，維持器件穩(wěn)定性并抑制鉛泄漏。EP的損傷裂紋在50°C下6分鐘內(nèi)完全自愈。EP封裝器件在惡劣天氣下表現(xiàn)出超過99%的鉛捕獲效率。經(jīng)過1500小時(shí)的濕熱測試和300次熱循環(huán)后，EP封裝器件分別保持了95.17%和93.53%的初始效率。

Shuangjie Wang et al. ,A rapid self-healing polymer mediated by ion aggregates achieves effective encapsulation of sustainable perovskite solar cells.Sci. Adv.11,eadw1437(2025).

DOI:10.1126/sciadv.adw1437

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adw1437

2.雙面退火逆轉(zhuǎn)結(jié)晶方向?qū)崿F(xiàn)高效穩(wěn)定的柔性FACs鈣鈦礦太陽能模塊

甲基銨陽離子的使用使得柔性鈣鈦礦太陽能模塊（f-PSMs）長期不穩(wěn)定。本文報(bào)道了采用無甲基銨的甲脒銫碘化鉛（FA???Cs?PbI?，x ≤ 0.1）制備的柔性p-i-n結(jié)構(gòu)鈣鈦礦模塊，以提升其穩(wěn)定性。由于f-PSMs的有限退火溫度，F(xiàn)A???Cs?PbI?層與空穴傳輸層之間的界面空隙嚴(yán)重破壞了薄膜結(jié)構(gòu)連續(xù)性。

北卡教堂山黃勁松等人采用雙面退火策略應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，顯著減少了埋底界面處的空隙，獲得了晶粒增大、均勻性提升的鈣鈦礦薄膜。雙面退火可將相變方向從傳統(tǒng)的自上而下翻轉(zhuǎn)為自下而上，這是由于鈣鈦礦薄膜上方空氣溫度更高，促使二甲基亞砜快速蒸發(fā)。f-PSMs實(shí)現(xiàn)了19.1%的孔徑面積效率，并在-40°C至85°C的107次熱循環(huán)后僅損失約10%的效率。小面積器件在85°C、1個(gè)太陽光照下1176小時(shí)后仍保持98%以上的初始效率。

Yuqin Zou et al. ,Double-sided annealing to reverse the crystallization direction for efficient and stable flexible FACs-perovskite solar modules.Sci. Adv.11,eadz0962(2025).

DOI:10.1126/sciadv.adz0962

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adz0962

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