随着钙钛矿薄膜沉积技术的不断进步和新型空穴传输层的开发，反式钙钛矿太阳能电池（PSC）效率已实现超过25%的光电转换效率，但缺陷相关的非辐射复合一直是限制开压的关键因素。因此，提高钙钛矿薄膜质量、抑制非辐射复合至关重要。功能分子调控薄膜结晶过程是有效方法之一，但同时可以稳定前驱体溶液的研究较少。
在本研究中，四川大学吴义辉&彭强团队将一种具有三种官能团的蛋氨酸亚砜（MTSO）分子引入到前驱体中，以稳定钙钛矿前驱体并减少钙钛矿薄膜中的缺陷和非辐射复合，从而实现高效稳定的反式钙钛矿太阳能电池。MTSO的引入有效地抑制了前驱体中碘离子的氧化，同时，稳定的前驱体导致形成高质量纯相钙钛矿薄膜，不仅提高其结晶度、减少非辐射复合，而且释放了薄膜内部残余应力。基于0.09 cm2器件获得了25.96%（认证为25.76%）的光电转换效率，最小开压损失仅为0.36 V；而基于12.96 cm2活性面积微型模组的功率转换效率也高达21.96%。
此外，未封装的器件表现出良好的长期热老化和运行稳定性：在85°C热老化500小时和最大输出功率点追踪2500小时后，仍能分别保持超过90%和92%的初始效率。本研究强调了合理设计功能分子对于稳定钙钛矿薄膜的前驱体和调节钙钛矿薄膜的结晶的重要性，有助于推动钙钛矿太阳能电池的进一步发展。
Y. Yao, Q. Wang, X. Chen, J. Yang, W. Tang, X. Xu, Y. Wu, Q. Peng, 25.91%-Efficiency and Durable Inverted Perovskite Solar Cells Enabled by a Multifunctional Molecule Mediated Precursor Engineering，Small，2024， DOI：10.1002/smll.202409568
https://doi.org/10.1002/smll.202409568
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