钙钛矿太阳能电池中的稳定性和高效受到钙钛矿吸光层聚集在界面和晶界中的内部缺陷严重影响。之前的有关研究中通过小分子和聚合物等实现了抑制缺陷的作用，但是仍然存在一些沉淀（precipitation）或者挥发（volatility）之类的缺点。

美国加州大学杨阳和南京大学朱嘉等合作在钙钛矿层的生长中使用了聚合物辅助生长（polymerization-assisted grain growth, PAGG）的方法，这种方案中重要是通过在PbI₂前驱溶液中加入聚合物单体实现的。在PbI₂薄膜形成过程中，聚合物单体发生聚合反应，随后聚合物分布在晶界上。随后经过后一步生长钙钛矿薄膜，在晶界处的聚合物能够结合在非完全配位的Pb，实现对缺陷位点的消除。此外，聚合物辅助策略降低了PbI₂薄膜的晶化能量。

本文要点

(1）基于ITO/SnO₂/perovskite/Spiro-OMeTAD/Ag结构的钙钛矿太阳能电池实现了23 %的工作效率（对比组的工作效率为20.9 %），且经过504 h工作后，能保持85.7 %的初始工作效率；通过2208 h储存，能保持91.8 %的初始工作效率。瞬态荧光测试发现，聚合物辅助策略实现了增长的荧光寿命，荧光寿命由τ1=67 ns, τ2=161 ns增加为τ1=130 ns, τ2=370 ns。通过共聚焦激光扫描荧光显微镜（Confocal laser scanning fluorescence microscopy (CLSFM)）对0~50 s范围内的PbI₂薄膜生长动力学进行了观测，验证了聚合物辅助策略显著改善了晶化动力学过程，在50 s后，聚合物作用的PbI₂展现了非常好的成膜性。500 h连续光照测试过程结果显示，电池的稳定性得以显著提高。

(2）聚合物使用的是衣康酸二甲酯（dimethyl itaconate），聚合剂使用AIBN。通过密度泛函理论对聚合物在PbI₂和薄膜生长过程中的结构和结合能进行了模拟。

参考文献

Yepin Zhao; Pengchen Zhu; Minhuan Wang; Shu Huang; Zipeng Zhao; Shaun Tan; Tae‐Hee Han; Jin‐Wook Lee; Tianyi Huang; Rui Wang; Jingjing Xue; Dong Meng; Yu Huang; Jaime Marian; Jia Zhu; Yang Yang

A Polymerization‐Assisted Grain Growth Strategy for Efficient and Stable Perovskite Solar Cells，Adv. Mater. 2020, 1907769.

DOI: 10.1002/adma.201907769

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.201907769