α-FAPbI3代表了钙钛矿太阳能电池 (PSC) 的最新技术，但由于相变温度较高，这是一个关键的不稳定因素，因此会经历固有的热诱导拉伸应变。香港理工大学李刚和Wei Yu等人引入了使用三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 (TMTA) 的原位交联应变调节结晶 (CSRC) 方法来精确调节钙钛矿薄膜的顶部，其中发生最大的晶格畸变。
在CSRC过程中，TMTA交联在退火结晶过程中提供了原位钙钛矿热膨胀限制和应变调节，这被证明比传统的应变补偿（后处理）方法更有效。此外，CSRC 与 TMTA 协同实现了多功能性：拉伸应变的调节、钙钛矿缺陷钝化与增强的开路电压 (VOC= 50 mV) 和增大的钙钛矿晶粒尺寸。
基于CSRC 方法制备的α-FAPbI3的 PSC 的效率可达 22.39%，而在对照组的效率仅为 20.29%。更重要的是，对照组的不稳定性因素——残余拉伸应变，通过 TMTA 交联被调节为 CSRC 钙钛矿薄膜中的压缩应变，不仅产生了最佳的效率，而且在放置超过 4000 小时后，器件仍保留初始值的95%。
Zhang, H., Chen, Z., Qin, M., Ren, Z., Liu, K., Huang, J., Shen, D., Wu, Z., Zhang, Y., Hao, J., Lee, C.-s., Lu, X., Zheng, Z., Yu, W., Li, G., Multifunctional Crosslinking-Enabled Strain-Regulating Crystallization for Stable, Efficient α-FAPbI3-Based Perovskite Solar Cells. Adv. Mater. 2021, 2008487.
https://doi.org/10.1002/adma.202008487
原文刊载于【知光谷】公众号
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