探索分子诱导应力调节技术的最新进展

创新策略制备高效稳定的钙钛矿太阳能电池：分子诱导应力调节与界面钝化的研究

IT之家报道，随着科技的不断进步，钙钛矿太阳能电池在光伏产业的应用逐渐崭露头角。
材料的降解问题，特别是紫外线对钙钛矿材料的破坏作用，一直是限制其效率和稳定性的关键因素。
针对这一问题，中国科学院化学研究所的一支研究团队取得了突破性的进展。

一、钙钛矿太阳能电池的挑战

钙钛矿太阳能电池以其高效率、低成本和环保优势而备受瞩目。
在钙钛矿薄膜的制备过程中，残余应力和缺陷是两大难以攻克的问题。
它们导致钙钛矿材料容易受到紫外线的破坏，进而降低了太阳能电池的效率和稳定性。

二、研究团队的创新策略

针对这一难题，中国科学院化学研究所的研究团队提出了一种新的策略，利用具有紫外异构功能的分子作为钙钛矿的“防晒霜”，并引入钙钛矿太阳能电池的活性层。
这种策略不仅可以保护钙钛矿太阳能电池免受紫外线损伤降解，而且可以在紫外光照射下通过分子间构型转变钝化缺陷。

1. 紫外异构功能分子的应用

研究团队选择了具有紫外异构功能的分子，这些分子能够在紫外光的照射下发生构型转变，从而消耗紫外线并保护钙钛矿材料。
通过这种方式，太阳能电池的效率和稳定性得到了显著提升。

2. 残余应力的调节与界面钝化

研究团队进一步提出了分子诱导应变调节和界面钝化的策略。
他们利用6-溴香豆素-3-羧酸乙酯（BAEE）的环加成反应来消耗紫外光，从而抑制薄膜的残余拉伸应力。
这一策略有助于优化钙钛矿薄膜的微观结构，提高材料的结晶度和光电性能。

3. 促进钙钛矿生长和缺陷钝化

BAEE分子可以与氧化镍形成键合，从而促进钙钛矿的生长和界面缺陷的钝化。
这一发现不仅提高了钙钛矿太阳能电池的效率，而且降低了开路电压损失，提升了器件的长期稳定性。

三、研究成果与影响

该团队的研究成果发表在《焦耳》（Joule）上，他们成功制备出了具有可持续紫外线光稳定的钙钛矿模组，认证效率达到了26.08%，开路电压达到了1.201V。
这一突破性的进展为钙钛矿太阳能电池的高效稳定应用提供了新的策略和方向。

四、展望

未来，该研究团队将继续深入研究钙钛矿太阳能电池的制备工艺和性能优化。
他们希望通过进一步改善分子设计和合成，提高太阳能电池的效率稳定性。
他们还将探索其他光伏材料的潜在应用，为光伏产业的发展做出更大的贡献。

中国科学院化学研究所的研究团队在钙钛矿太阳能电池的紫外线防护和性能优化方面取得了重要的进展。
他们的研究成果为钙钛矿太阳能电池的高效稳定应用提供了新的策略和方向，有望推动光伏产业的进一步发展。

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