综述：钙钛矿太阳能电池的内部封装技术

这篇综述系统梳理了钙钛矿太阳能电池（PSCs）的内部封装技术，重点阐释了通过大环螯合剂、交联分子和功能聚合物等材料设计实现晶体缺陷钝化与离子迁移抑制的核心机制，为提升PSCs的转换效率（PCE）和稳定性提供了创新思路。

　　

Graphical Abstract

钙钛矿太阳能电池（PSCs）凭借高功率转换效率（PCE>25%）和低成本溶液加工优势成为光伏领域的研究热点，但其商业化进程受限于钙钛矿材料的本征不稳定性。与传统外部封装相比，内部封装技术通过分子级干预直接作用于钙钛矿活性层，为解决这一瓶颈问题提供了新范式。

Abstract

研究表明，内部封装材料通过三重机制协同增效：1）大环分子（如冠醚）选择性螯合Pb²⁺空位；2）交联剂（如EDTA）形成三维网络抑制I^-迁移；3）功能聚合物（如PMMA）疏水层阻断水分渗透。这种"缺陷修复-离子锚定-环境隔离"的多级防护策略，使封装后的PSCs在85°C/85%RH老化测试中T₈₀寿命提升至1000小时以上。

材料设计原则

分子工程：

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  苯并咪唑类衍生物通过N-H···I氢键钝化界面缺陷

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  硫醇化合物与Pb²⁺形成强配位键（键能>200 kJ/mol）

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  两性离子聚合物同时固定MA⁺和I^-

跨器件层设计：

在电子传输层（ETL）/钙钛矿界面引入氨基硅烷偶联剂，可同步增强电荷提取效率和湿度稳定性。实验证实，这种"界面桥接"设计使器件PCE绝对值提高1.8%。

挑战与展望

当前面临材料成本（>$5/g）与规模化制备的平衡难题。未来发展方向包括：开发可逆自适应封装材料、建立AI驱动的分子筛选平台，以及探索钙钛矿-硅叠层电池中的封装兼容性。

Conflict of Interest

作者声明无利益冲突。全文通过20余篇顶刊研究成果的荟萃分析，为PSCs可靠性研究提供了系统的技术路线图。