近期，李萌课题组在铅基钙钛矿太阳能电池领域取得新进展，相关成果以“Heat-triggered Dynamic Self-healing Framework for Variable-temperature Stable Perovskite Solar Cells”为题，以Research Article形式在国际顶级期刊《先进材料》（Advanced Materials）上发表。

论文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202420378

钙钛矿太阳能电池（PSCs）因其简便的制备工艺及巨大的效率潜力被视为下一代光伏技术的颠覆性创新。然而，钙钛矿晶体的离子特性和弱键合性质使其在热应力下易发生晶格畸变，导致离子迁移、缺陷积累及不可逆分解。这些现象使得PSCs在高温或变温环境下的稳定性较差，严重制约了其商业化应用。

图1 基于HDSF器件在变温条件下的PCE箱体统计图及HDSF自愈合的作用机制

针对上述问题，河南大学李萌教授团队，提出了一种基于热触发动态自愈合策略的PSCs宽温域运行稳定性提升方案。该策略通过引入功能性分子框架（HDSF），有效稳定钙钛矿晶格，并利用HDSF中二硫键的动态交换反应，在温度波动下实时调节钙钛矿晶体的热致应力，从而动态修复由热损伤引发的钙钛矿缺陷。这一创新性策略显著改善了钙钛矿太阳能电池的热稳定性。基于该策略，所制备的器件达到了26.32%（认证效率为25.84%）的光电转换效率（PCE），并在变温条件下展现出卓越的稳定性。在经历了160次-40℃至80℃的温度循环后，器件在-40℃和80℃下的PCE分别保持了初始值的87.6%和92.6%。该成果为提升PSCs的长期操作稳定性提供了一个创新的解决方案。

河南大学李萌教授、河南师范大学刘玉芳教授、东南大学李桂香教授及厦门大学王露遥博士为共同通讯作者。本工作得到了国家自然科学基金委、河南省科学技术厅和河南大学的大力支持。