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      热不稳定性仍然是钙钛矿太阳能电池商业化的关键障碍,这主要是由于钙钛矿层和传输层之间埋底界面处严重的热机械失配。这种失配会诱发界面应变,引发深能级缺陷、离子迁移和相分离,从而严重损害器件的稳定性。鉴于此,2025年10月11日福建师范大学卫东&陈桂林&罗志灵&黄维&王漾&厦门理工学院李晓丹&北京交通大学宋丹丹于AM刊发伪拱桥启发的埋界面应力调节实现高效稳定的钙钛矿太阳能电池的研究成果,本文介绍了一种通过合理的分子界面设计实现热机械应力工程的策略。具体而言,合成了一种新型分子 4-(5,6-二氟-2-(吡啶-2-基)-1H-苯并[d]咪唑-1-基)丁烷-1-碘化铵(FBI-PyAI),它以一种独特的“分子桥”结构锚定在TiO2/钙钛矿界面上。这种柔软的界面具有极低的模量,并显著降低了界面应力能,从0.554 eV降至0.178 eV,从而抑制了缺陷的形成并最大限度地减少了相分离。同时,FBI-PyAI中的功能基团钝化了缺陷并诱导了垂直取向的钙钛矿结晶,从而形成了致密的薄膜,空隙更少,结构均匀性也得到了改善。因此,改性后的器件具有优异的热稳定性,在50次热循环(-15至65°C)后仍能保持88%的初始效率。此外,改性后的钙钛矿太阳能电池效率高达25.01%,并具有出色的光稳定性(在ISOS-L-1方案下,800小时光照后效率保持率为95%)。这项研究为界面应力调控提供了机制上的见解,并强调了其对热稳定钙钛矿太阳能电池的重要性。


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