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FAPbI₃钙钛矿太阳能电池（PSCs）因其宽光谱吸收和优异的光伏性能展现出巨大潜力，但其实际应用仍面临非光活性δ-FAPbI₃相形成、α-FAPbI₃相热力学稳定性差及薄膜本征缺陷等挑战。

本研究瑞士洛桑联邦理工学院瑞士洛桑联邦理工学院Chenxu Zhao和华北电力大学Jianxi Yao等人通过引入丁铵乙酸（BAAc）多功能添加剂，调控FAPbI₃钙钛矿的结晶动力学并减少缺陷。BAAc中的—NH₃⁺和—C=O官能团可与I⁻和Pb²⁺形成双齿配位，不仅促进预成核簇形成、加速α-FAPbI₃结晶，还能钝化薄膜本征缺陷。此外，BAAc有效抑制6H六方中间相生成，促进光活性α相优先结晶，并在钙钛矿晶格中引入有益压应变以增强结构稳定性。

最终，BAAc修饰的PSCs实现了26.12%的功率转换效率（PCE），且在未封装条件下连续运行1000小时后仍保持90%的初始效率。

研究亮点

  1. 多功能添加剂协同作用：BAAc通过—NH₃⁺和—C=O官能团与钙钛矿组分强配位，调控结晶动力学，抑制有害6H相生成，促进α-FAPbI₃高效结晶。

  2. 缺陷钝化与稳定性提升：BAAc分布在晶界和界面，钝化铅空位（Vₚ₆）和甲脒空位（VFA），同时疏水性丁胺基团形成保护层，使未封装器件在1000小时后效率保持90%。

  3. 压应变工程：BAAc将钙钛矿晶格从拉伸应变转为压缩应变，减少晶格畸变，显著提升载流子寿命和器件稳定性。

Q. Zhang, C. Zhao, J. Xu, F. Shen, Y. Wang, B. Ji, X. Guan, S. Ma, Y. Wu, Z. Li, J. Yao, Multifunctional Butylammonium Acetate Additive Regulates FAPbI3 Film Growth and Defect Passivation for Highly Efficient and Stable Perovskite Solar Cells with 26.12% Efficiency. Adv. Funct. Mater. 2025, 2507934.

https://doi.org/10.1002/adfm.202507934

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