近日，本院梁红伟教授与宁波材料所葛子义研究员合作，在国际能源材料领域顶级期刊《Advanced Energy Materials》（JCRQ1，TOP类期刊，影响因子26.0）发表了关于柔性多活性位点小分子改善钙钛矿薄太阳能电池性能的最新研究成果，论文题目为“Spatially Flexible Multisite Amide Derivative Enhances the Performance of Inverted Perovskite Solar Cells and Modules”。该成果以为大连理工大学集成电路学院为第一单位，本院博士研究生杜松雨为第一作者。梁红伟教授、葛子义研究员、杨孟锦研究员及谢莉莎研究员共同担任通讯作者。
截至目前，钙钛矿太阳能电池（PSCs）在光电性能和稳定性方面取得了重大进展，使其成为未来光伏发电领域极具前景的候选技术之一。然而，作为PSCs关键组件的钙钛矿（PVK）层，其薄膜质量与稳定性仍面临诸多挑战。添加分子能够有效降低捕获态密度并释放多晶薄膜内的拉应力，进而显著提升基于三价离子的混合阳离子PSCs的效率与稳定性。但单一钝化位点无法满足当前对高品质PVK薄膜的要求。因此，当下添加剂分子设计策略正愈发聚焦于多功能化学钝化体系。
该项研究中将具有多重协同效应的柔性小分子引入钙钛矿前驱体溶液，以调控钙钛矿晶粒生长、降低钙钛矿薄膜缺陷密度。其空间柔性C=O/N - H官能团通过与钙钛矿相互作用实现缺陷钝化和调控结晶，最终获得具有更大晶粒尺寸、更低残余拉应力及更低缺陷密度的优质PVK薄膜。同时，该策略还能有效调控电荷传输行为，抑制陷阱辅助的非辐射复合，并增强PSCs的稳定性。此外，配套的刚性组件验证了该策略的可扩展潜力。此工作证实了空间灵活的多位点脲类衍生物在稳定PSCs方面的显著优势，为有效钝化PVK提供了新途径，同时推动了钙钛矿光伏技术的商业化进程。
上述研究获得了国家自然科学基金、中科院宁波材料工程与技术研究所及大连理工大学等单位的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1002/aenm.202503781
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