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钙钛矿太阳能电池（PSCs）因其溶液加工性成为下一代低成本光伏技术的有力候选者，但这一特性也引入了本征缺陷和微观结构缺陷，限制了其性能和稳定性。

本研究澳大利亚国立大学Hualin Zhan和苏州大学彭军等人引入具有柔性骨架和双磺酰氯（SO₂Cl）基团的4,4′-氧二苯磺酰氯（OBSC）作为双功能分子添加剂，可同时钝化缺陷并调控钙钛矿薄膜的结晶过程。其独特的空间构型通过Pb–O配位与未配位的铅（Pb²⁺）强结合，并通过氢键与甲脒（FA⁺）相互作用，有效抑制非辐射复合。同时，OBSC通过稳定钙钛矿-溶剂中间相延缓结晶动力学，形成晶粒更大、缺陷更少的高质量薄膜。

优化后的PSCs实现了26.39%的冠军效率（认证效率26.03%），并在1100小时连续光照下保持96%的初始效率。

文章亮点

  1. 多点位协同钝化：OBSC通过双磺酰氯基团与Pb²⁺多点位配位，结合氢键稳定FA⁺，显著降低缺陷密度，非辐射复合减少50%以上。

  2. 结晶动力学调控：OBSC稳定钙钛矿-溶剂中间相，延缓结晶过程，形成平均晶粒尺寸达950 nm的高质量薄膜，粗糙度降低18%。

  3. 高效稳定器件：器件效率突破26.39%（认证26.03%），并在高温高湿（85°C/85% RH）下保持94.7%初始效率，远超对照组（89.7%）。

Z. Feng, Y. Wang, J. Si, J. Xu, Y. Guo, H. Huang, Y. Ji, H. Zhang, L. Li, S. Kang, X. Wu, X. Li, Y. Peng, Y. Liu, C. Ge, C. Huang, Y. Zhang, J. Sun, S. Chen, W. Zhou, D. Tang, Y. Li, B. Ding, J. Z. Liu, K. Weber, N. Hu, X. He, Y. Cui, H. Zhan, X. Zhang, J. Peng, Multi-Site Lead Passivation via Spatial Configuration Modulation of Additives for Efficient Perovskite Solar Cells. Adv. Energy Mater. 2025, 2502409.

https://doi.org/10.1002/aenm.202502409

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