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二维（2D）Ruddlesden-Popper（RP）钙钛矿虽能提升FAPbI₃钙钛矿太阳能电池（PSCs）的稳定性，但其效果受限于范德华间隙（VDWGs）。Dion-Jacobson（DJ）钙钛矿虽能消除VDWGs，但传统双胺基间隔物与[PbI₆]⁴⁻形成的氢键数量有限，不利于FAPbI₃的长期结构和相稳定性。

本文沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学Omar F. Mohammed和重庆大学臧志刚等人首次采用双脒基间隔物苯二脒（PhDFA）制备了高效稳定的无MA/Br的DJ型2D/3D FAPbI₃基PSCs。PhDFA通过双脒基与[PbI₆]⁴⁻形成多重氢键，抑制中间相并促进δ→α相定向结晶。优化的器件在0.10 cm²和1.01 cm²面积上分别实现了26.10%（认证25.72%）和24.81%的效率，创下DJ型2D/3D PSCs的最高纪录。

未封装的器件在环境条件（RH=30-40%）下T₈₆超过8000小时，在60°C运行稳定性测试中T₉₈超过1220小时。此外，PhDFA基太阳能组件（642 cm²活性面积）效率达18.20%。

文章亮点

  1. 首创双脒基间隔物：首次将苯二脒（PhDFA）作为双脒基间隔物引入DJ型钙钛矿，通过多重氢键消除范德华间隙，显著提升结构稳定性和电荷传输效率。

  2. 高效稳定器件：未封装的PSCs在恶劣环境（200°C, 80% RH）下无相变，小面积器件效率达26.10%（认证25.72%），大面积组件效率18.20%，稳定性表现优异。

  3. 结晶调控新机制：PhDFA通过“快速成核、缓慢生长”策略调控结晶过程，获得大晶粒、低缺陷的高质量薄膜，为无MA/Br钙钛矿的制备提供新思路。

Double Amidino-Mediated Multiple Hydrogen-Bonded Dion-Jacobson Perovskites Enable Oriented Crystallization for Efficient Inverted FAPbI3 Solar Cells and Modules (642 cm²)

Z. Xu, Y. Zhou, C. Gong, K. Wang, Z. Guo, Z. Li, O. F. Mohammed and Z. Zang, Energy Environ. Sci., 2025, Accepted Manuscript , DOI: 10.1039/D5EE01101A

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/ee/d5ee01101a

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