彭强&吴义辉最新AM：多氟芳烃取代基电子效应的协同结晶调控策略助力大面积钙钛矿光伏模组制备|吴义辉|多氟芳烃|彭强|离子|结晶|钛矿

四川大学彭强、吴义辉团队研究表明，在大面积衬底上制备结晶均匀、质量优异的钙钛矿薄膜，是钙钛矿太阳能电池（PSCs）实现从实验室小试走向工业化量产的核心前提。该工作选取电子效应各异的多氟芳烃分子，对钙钛矿结晶动力学行为进行系统调控。研究发现，含强吸电子氰基的3,4,5-三氟苯甲腈（TFBN）能够构筑缺电子共轭体系：一方面可增强与碘离子（I⁻）间的阴离子-π相互作用，另一方面能与铅离子（Pb²⁺）晶格骨架形成强配位作用。辅以分子间氢键的协同效应，TFBN可提升有效成核势垒，将瞬时快速成核转变为可控、均一的晶体生长过程。

基于该多维协同调控策略，本工作制备得到无针孔钙钛矿薄膜，薄膜内部非辐射复合被大幅抑制。经TFBN改性的小面积器件（采光孔径面积0.09cm²）最优光电转换效率（PCE）可达27.01%，非辐射电压损耗低至55mV。该分子调控策略兼具优异的放大制备能力：1cm²采光孔径电池效率25.56%；14.63cm²有效活性面积模组效率24.51%；58.51cm²大尺寸模组效率仍可达21.05%。同时，所得器件在最大功率点持续追踪、热老化应力测试下均具备更优异的长期工作稳定性。

综上，四川大学彭强、吴义辉等人提出的这种多作用协同调控策略，为大面积制备高效率、高稳定性钙钛矿光伏器件提供了分子层面的设计理论依据。