近来，华北电力大学李美成团队在钙钛矿太阳电池范畴获得新进展，选用一种匍匐植物启示战略，完成从退火进程到后续工况下的钙钛矿分化按捺，有力提高了钙钛矿薄膜和器材安稳性，完成了高效安稳的钙钛矿太阳能电池。2024年6月18日，该研讨以“Inhibiting perovskite decomposition by a creeper-inspired strategy enables efficient and stable perovskite solar cells”为题宣布在期刊。论文榜首作者为华北电力大学博士生杜淑贤和青年教师黄浩，华北电力大学李美成教授为论文通讯作者。

　　安稳性一直是限制高效钙钛矿太阳电池商业化的重要的条件，而安稳性问题首要由钙钛矿决议。钙钛矿的分化能够简略分为两个进程：榜首步是有机阳离子的逃逸，第二步是无机结构的坍塌，且在杂化钙钛矿材猜中，有机成分比较无机成分更不安稳。

　　李美成教授团队遭到自然界爬墙植物（如爬山虎）的启示，在钙钛矿中引进一种“匍匐分子”聚六亚甲基胍盐酸盐，来安稳钙钛矿薄膜。聚六亚甲基胍盐酸盐是一种含有胍基的长链分子聚合物，成本均匀分布的胍基能够终究靠多个NH键与钙钛矿中的FA+发生强相互作用，类似于爬墙植物的吸盘相同使得整个分子安稳地掩盖在钙钛矿晶粒上，按捺FA+离子的侨胞和逃逸。终究，以TiO2为电子传输层的平面钙钛矿太阳电池达到了25.42%的功率（认证功率为25.36%）。此外，即便在恶劣的湿热条件下，钙钛矿薄膜和器材也表现出增强的安稳性。在1个太阳照射下运转1300小时以及在85%相对湿度下存储1000小时后，钙钛矿太阳电池仍能坚持初始功率的96%以上。

　　选用爬墙植物仿生战略能够轻松又有用提高钙钛矿薄膜安稳性，这首要是因为：（1）“匍匐分子”经过多重氢键激烈锚定 FA+，并进一步安定地掩盖钙钛矿晶粒，按捺了 FA+的侨胞和逸出；（2）“匍匐分子”从前期的退火进程开端就按捺了钙钛矿分化，减少了鸿沟处剩余的 PbI2，并消除了PbI2对钙钛矿安稳性的有害影响，特别是在光照和加热条件下。一起，“匍匐分子”聚六亚甲基胍盐酸盐的引进还能加快钙钛矿成核并推迟晶体生长，有助于改进钙钛矿薄膜的结晶功能。最终，以TiO2为电子传输层的平面钙钛矿太阳电池获得了25.42%的功率。电池在上限功率点下输出1300小时后，可坚持约97%的初始功率，展现出优异的安稳性。该仿生战略经过不同办法制备的钙钛矿膜显示出牢靠的适用性，为处理钙钛矿安稳性的瓶颈问题供给了辅导，为钙钛矿太阳电池的商业化使用供给了更多时机。（来历：科学网）