王睿&宋立新&熊杰AFM: 原位聚合驱动的动态中间相转变用于空气制备柔性钙钛矿太阳能电池中的活性结晶调控

柔性钙钛矿太阳能电池的商业化需要在环境空气中实现低成本制备，然而钙钛矿的吸湿性会破坏其晶相并限制光伏性能。

本文西湖大学王睿、浙江理工大学宋立新和熊杰等人提出了一种原位聚合驱动的动态中间相转变策略，通过稳定碘化铅胶体并引导钙钛矿结晶动力学，以减轻水分干扰。具体而言，可聚合小分子配体丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵-丙烯酰胺与PbI₂配位形成亚稳态的PbI₂-DAC-DMF相，并在原位聚合过程中动态演化为PbI₂-DAC和PbI₂-is(DAC)加合物。这种中间相预生长工程最大限度地减少了不利的PbI₂-DMF复合物，并在成核与晶体生长过程中施加热力学和动力学调控，促进了α相钙钛矿的生长。因此，在环境空气中制备的经过is-DIPT修饰的冠军柔性器件实现了24.17%(0.092 cm²)和23.26%(1 cm²)的效率。

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此外，得益于柔性聚合物网络，聚合后的钙钛矿薄膜杨氏模量降低、机械强度提高，在经历2万次弯曲(曲率半径6 mm)后仍保持86.7%的初始效率。

研究亮点：

提出原位聚合驱动的动态中间相转变策略，通过可聚合配体DAC-AA调控PbI₂胶体与结晶路径，显著抑制有害的PbI₂-DMF中间体，促进α相钙钛矿形成。

在空气中实现高效率柔性器件，冠军效率达24.17%，是目前空气制备柔性钙钛矿太阳能电池的最高效率之一。

增强机械柔性与稳定性，聚合物网络有效降低薄膜杨氏模量，器件在2万次弯曲后仍保持86.7%的初始效率，具备优异的耐用性。

In situ Polymerization-Driven Dynamic Intermediate-Phase Transition for Active Crystallization Modulation in Air-Processed Flexible Perovskite Solar Cells

Lei Ning, Lixin Song, Xin Yin, Pingfan Du, Wei-Hsiang Chen, Can Cui, Rui Wang, Jie Xiong

First published: 10 November 2025

https://doi.org/10.1002/adfm.202524919