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综述:钙钛矿光伏材料中的缺陷修复机制:提升长期可靠性和性能的关键因素
《Advanced Functional Materials》:Defect-Healing in Perovskite Photovoltaics Driving Long-Term Reliability and Performance
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年10月25日 来源:Advanced Functional Materials 19
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钙钛矿太阳能电池(PSCs)虽达27%以上效率,但受环境与机械应力影响易失效。本文提出自修复策略,通过成分调控、聚合物/混合网络增强和动态键合系统实现缺陷愈合,提升弯曲疲劳、热循环及长期光照下的稳定性,并探讨其在柔性电子、建筑光伏一体化及工业制造中的可行性。
钙钛矿太阳能电池(PSCs)已经实现了超过27%的显著能量转换效率,但其商业化应用仍受到内在不稳定性和对环境因素脆弱性的限制。自修复策略作为一种有前景的方法应运而生,能够通过在线修复由光、湿气、热量和机械应力引起的缺陷来克服这些限制。本综述概述了钙钛矿太阳能电池的退化途径,区分了可逆和不可逆的过程,以及实现缺陷修复的基本机制。系统讨论了三种主要策略:i) 通过成分工程调节缺陷动态;ii) 结合坚固的聚合物/混合网络以抑制机械和环境引起的退化;iii) 动态键合系统以实现可逆的结构修复。文中分析了代表性研究在激活条件、修复机制以及在不同测试条件(如弯曲疲劳、热循环和长期光照)下的稳定性改进方面的表现。除了提供机制上的见解外,本综述还独特地将基础研究与应用前景联系起来,包括卷对卷制造、柔性电子器件和建筑集成光伏系统。同时,还探讨了自修复框架与工业封装和包装的兼容性,为从实验室规模示范到工业规模应用的转化提供了可能。通过将多触发修复化学技术与大面积制造相结合,这些策略为开发出耐用、高性能且具有商业可行性的钙钛矿太阳能电池技术奠定了基础,以满足实际能源应用的需求。
作者声明不存在利益冲突。
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