川大彭強small：PCE26.46%！破解結晶難題！m-MTA 添加劑使鈣鈦礦電池效率飆升

主要內(nèi)容

鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）的光吸收層普遍存在薄膜結晶質(zhì)量欠佳、陷阱態(tài)輔助非輻射復合嚴重等核心問題，由此引發(fā)的能量損失已成為制約高性能器件向產(chǎn)業(yè)化推進的關鍵瓶頸。對此，四川大學彭強教授、吳義輝研究員團隊等人開展專項攻關，創(chuàng)新性提出通過策略性選用鄰甲氧基硫代苯甲醚（o-MTA）、間甲氧基硫代苯甲醚（m-MTA）、對甲氧基硫代苯甲醚（p-MTA）三種揮發(fā)性位置異構體，實現(xiàn)對鈣鈦礦結晶動力學的精準調(diào)控。

其中，間位異構體（m-MTA）在偶極矩、分子構型與多活性位點間達成**協(xié)同平衡 —— 其分子中的硫原子（S）與甲氧基可同時與鈣鈦礦中配位不足的鉛離子（Pb2?）及前驅(qū)體甲脒碘（FAI）、碘化鉛（PbI?）形成強特異性相互作用。該作用通過精準調(diào)控中間體化學性質(zhì)與結晶動力學過程，有效延緩結晶進程并促進均相成核，最終制備出致密均勻、結晶度高、缺陷密度低且無 MTA 殘留的高質(zhì)量鈣鈦礦薄膜，從根源上抑制非輻射復合損失。

基于 m-MTA 修飾策略的目標器件展現(xiàn)出**綜合性能：0.09 cm2 活性面積器件的光電轉(zhuǎn)換效率（PCE）高達 26.46%，非輻射能量損失低至 72 mV；該策略成功拓展至 1 cm2 大面積器件后，效率仍保持在 24.75%，展現(xiàn)出優(yōu)異的規(guī)?；瘽摿?。穩(wěn)定性測試結果顯示，未封裝器件在 85℃高溫環(huán)境下儲存 672 小時后，效率保留率達 86% 以上；在 1 - 太陽光照（白色 LED 陣列）下經(jīng) 1440 小時**功率點跟蹤（MPPT）測試后，效率保留率仍超過 90%，熱穩(wěn)定性與工作穩(wěn)定性均實現(xiàn)顯著躍升，凸顯出極強的耐用性。

彭強教授、吳義輝研究員團隊的這項研究，不僅首次明確揭示了添加劑工程中顯著的位置異構效應，深刻凸顯了 “異構體特異性相互作用” 的核心調(diào)控價值，更創(chuàng)新性證實揮發(fā)性多活性位點分子是同步實現(xiàn)結晶調(diào)控、缺陷抑制與高效器件制備的關鍵策略，為規(guī)?；a(chǎn)高效、耐用的鈣鈦礦太陽能電池提供了切實可行的技術路徑與理論支撐。

文獻信息

Isomer-Dependent Modulation of Perovskite Crystallization by Methoxythioanisole for High-Performance Inverted Solar Cells

Xinyue Niu, Zhilu Xu, Ping Xu, Qi Wang, Ben Fan, Wei Hui, Lin Song, Xiaopeng Xu, Yihui Wu, Qiang Peng

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202511157

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