長期穩(wěn)定性是決定鈣鈦礦太陽能電池能否順利推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的重要指標(biāo)，其中鈣鈦礦材料中的不可逆離子遷移行為嚴(yán)重制約著器件壽命。北京大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院周歡萍教授課題組提出一種新的策略，即在鈣鈦礦層的界面處引入多碘化物超分子緩沖層，實(shí)現(xiàn)了抑制鈣鈦礦離子遷移和促進(jìn)缺陷自修復(fù)的雙重作用，從而大大提升了電池的長期穩(wěn)定性。相關(guān)研究于2023年9月21日在國際頂級學(xué)術(shù)期刊《自然·光子學(xué)》（Nature Photonics）上發(fā)表，題為：“Improved fatigue behaviour of perovskitesolar cells with an interfacialstarch-polyiodide buffer layer” H50nR$$<*Y  
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在眾多清潔可再生能源中，太陽能因其儲量大、分布廣、清潔可靠等特點(diǎn)得到了廣泛的青睞。利用光生伏特效應(yīng)，太陽能電池將光能直接轉(zhuǎn)化為電能是利用太陽能最為有效的手段之一。器件壽命和光電轉(zhuǎn)換效率是決定太陽能電池最終發(fā)電成本的兩個(gè)關(guān)鍵因素。在第三代光伏半導(dǎo)體材料中，有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦因其優(yōu)異的光電性質(zhì)和低成本制備工藝而受到廣泛關(guān)注，相應(yīng)的太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率從2009年的3.8%快速增長至近年的26.1%。相比于單晶硅，鈣鈦礦材料還具有柔性、帶隙可調(diào)和自愈性等獨(dú)特優(yōu)勢，在疊層太陽能電池、光伏建筑一體化（BIPV）和太空光伏等應(yīng)用場景都展現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿Α?span style="display:none"> N,[M8n,  
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然而，鈣鈦礦電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程受到材料不穩(wěn)定性的限制。相比于傳統(tǒng)無機(jī)光伏材料，如晶體硅（IV）和銅銦鎵硒（I-III-VI）、有機(jī)-無機(jī)鹵化物鈣鈦礦材料中的組分，如I–、FA⁺和Pb²⁺都是尺寸大、帶電荷量少的離子，其晶格較軟、缺陷密度較高，容易發(fā)生離子遷移行為，并且加熱、光照和電場作用會顯著加劇離子遷移的發(fā)生，從而導(dǎo)致器件的不穩(wěn)定表現(xiàn)。特別地，在白天/黑夜交替循環(huán)的真實(shí)工況下，有大量研究表明鈣鈦礦太陽能電池會出現(xiàn)“疲勞”特性，即器件性能隨循環(huán)增加不斷衰減，而恢復(fù)能力逐漸減弱。迄今為止，對鈣鈦礦材料疲勞退化過程中的亞穩(wěn)態(tài)動力學(xué)仍缺乏基本的認(rèn)識，更缺乏有效的手段來起到抑制疲勞的效果。 ["L?t ^*G  
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