起源：DeepTech深科技克日，兰州年夜学曹靖教学跟团队研收回一种新型氧化复原活性卟啉超分子资料，可被用于钙钛矿太阳能电池。详细来说，他们计划跟开辟出一种基于八乙基镍卟啉的超分子构造，因其存在奇特的分子构造，能够实现挥发性碘（I）的捕捉与牢固，避免其进一步分散对电池器件停止损坏。同时，八乙基镍卟啉经由过程氧化复原反映机制，能将降解进程中构成的金属铅（Pb）跟单质碘从新转化为 Pb2? 与 I?，实现对铅、碘缺点的牢固与再生，从而修复晶体构造。这让该课题组初次实现了对铅跟碘的同时牢固与再生，不只无效克制了缺点杂质对钙钛矿构造的损坏，还明显改良了电池器件的光电机能跟情况友爱性，为钙钛矿光伏技巧的贸易化利用供给了新偏向。（起源：Angewandte Chemie-International Edition）在利用远景上：起首，可用于打造高效稳固的钙钛矿光伏组件。钙钛矿太阳能电池因高光电转换效力跟低制作本钱而备受存眷，但其稳固性成绩限度了贸易化开展。该结果应用氧化复原活性卟啉超分子牢固/再生钙钛矿太阳能电池缺点杂质，可能实现钙钛矿太阳能电池的稳固性与效力晋升，因而可被用于制备年夜面积、长命命的钙钛矿光伏组件，进而用于传统太阳能发电体系。同时，还能够联合晶硅太阳能电池，开辟钙钛矿/硅叠层光伏技巧，进一步晋升光电转换效力。别的，还可用于离网电站、乡村电力供给跟开展中国度的可再生动力基本设备。其次，可用于制备柔性与可穿着动力装备。跟着柔性钙钛矿光伏资料技巧的开展，联合氧化复原活性卟啉超分子的翻新，将来无望用于可穿着装备跟柔性电子产物中。比方，智妙手表、可穿着传感器跟电子皮肤等装备，能够直接应用光伏器件供给动力，增添其自力更生才能，进而集成到建造物窗户、幕墙或室内家具中，从而实现建造一体化光伏。别的，还能为无人机、电动车跟小型呆板人供给轻巧的柔性、干净电源处理计划。再次，可用于绿色动力技巧的推广。该结果中的卟啉超分子可能无效牢固碘跟铅，故能增加无害物资开释，非常合乎绿色动力开展的请求。而推广环保型钙钛矿光伏技巧，还能够增加出产、应用跟接纳环节中的情况危险。经由过程开辟可连续的钙钛矿基电池，也将能用于散布式动力跟储能体系。固然，亦能够作为涂层资料，从而用于其余光电器件或储能器件，以便进步其抗氧化、抗降解机能。别的，也可用于进步维护光学装备或敏感资料在恶劣情况中的机能稳固性。图 | 曹靖（起源：曹靖）比年来，钙钛矿资料以其出色的光接收特征、长载流子分散长度跟柔性化潜力吸引了学界跟业界的存眷。与传统光伏技巧比拟，钙钛矿技巧展示出疾速晋升的效力记录以及更普遍的利用远景。但是，钙钛矿太阳能电池仍面对情况不稳固性、易降解性以及情况传染等要害挑衅，重大妨碍了其范围化开展。在现实利用前提下（如光照、热稳定跟电场感化下），钙钛矿资料的降解是其稳固性困难的重要起源。这一进程的要害在于化学反映激发的构造劣化，尤其是 Pb-I 键的断裂。这种键断裂会天生碘化物（I?）、铅离子（Pb2?），招致构成挥发性碘（I?）跟金属铅（Pb）。挥发性碘（I?）会减速钙钛矿资料进一步剖析。金属铅（Pb）的天生不只损坏钙钛矿构造的完全性，还因其高毒性带来潜伏的情况跟安康危险。（起源：Angewandte Chemie-International Edition）一旦这些降解产品在现实应用或放弃处置进程中泄漏，可能对生态体系跟人体安康形成弗成疏忽的迫害。别的，这些副产品不只损坏了钙钛矿构造的完全性，还会在资料外部及界面处构成载流子复合核心或深能级缺点，招致光生载流子的大批复合跟能量消耗，从而明显下降器件效力并减速寿命衰减。因而，处理钙钛矿太阳能电池的稳固性跟毒性成绩，不只是晋升其机能的中心，也是推进其从试验室迈向贸易化利用的要害步调。本次研讨旨在应答钙钛矿太阳能电池稳固性、效力、缺点修复跟环保等要害挑衅，经由过程计划卟啉类功效性资料，无效捕捉并牢固碘化物氧化天生的挥发性碘，禁止其进一步分散，借此克制降解的链反映，进而禁止对钙钛矿构造的进一步损坏。别的，经由过程再生降解进程中构成的铅跟碘等杂质，该团队也盼望能以可连续的方法修复钙钛矿资料外部缺点，以及盼望可能明显晋升钙钛矿太阳能电池的光电机能与临时稳固性，以便为处理钙钛矿稳固性困难供给新思绪。（起源：Angewandte Chemie-International Edition）曹靖表现，只管此前很多研讨实验经由过程掺杂、名义处置等手腕进步钙钛矿资料的稳固性，然而依然缺少体系性地处理铅跟碘情况保险成绩的无效计划。而他们更早之前的研讨标明：卟啉超分子能够进步钙钛矿太阳能电池效力与稳固性。因而，他们持续抉择卟啉超分子润饰钙钛矿资料，冀望处理钙钛矿太阳能电池光电转化效力成绩、稳固性成绩以及铅跟碘的成绩。明白研讨偏向之后，他们便动手资料计划跟试验计划。此时的研讨重点在于：怎样实现可连续钝化缺点，并无效牢固铅跟碘，同时晋升钙钛矿光伏器件的效力跟稳固性。基于该团队后期的一些研讨结果以及文献综述跟实践剖析，他们计划分解了氧化复原活性卟啉超分子，并打算将其引入钙钛矿资料中，以冀望到达稳固铅跟碘的目标。这一阶段的要害是计划氧化复原活性卟啉超分子，并将其利用于光伏资料的计划中。同时，要保障新资料能与钙钛矿资料实现精良联合，而且还得防止引入其余负面影响。为此，他们停止了屡次重复探讨跟优化，并制订出具体的试验打算。（起源：Angewandte Chemie-International Edition）将来，课题组打算开辟年夜面积钙钛矿模组器件，旨在将试验室的小面积器件技巧拓展至 5×5cm2 乃至更年夜尺寸的光伏模组，以推进其工业化利用。其一，他们将侧重优化氧化复原活性卟啉超分子在年夜面积薄膜中的制备工艺，经由过程摸索喷涂、刮涂等产业化适配技巧，实现薄膜的平均成膜跟高品质晶体成长。其二，他们将联合氧化复原活性卟啉超分子在捕捉挥发性碘跟牢固/再生缺点杂质方面的上风，开辟存在静态修复才能的功效性封装技巧，从而明显晋升模组器件的临时稳固性跟持久性。其三，他们将发展年夜范围的模组测试，经由过程在低温、高湿跟强光照等严苛前提下的机能评价，验证其在现实情况中的耐用性跟高效机能。终极，该团队盼望可能经由过程优化工艺跟扩展利用场景，为钙钛矿光伏技巧的范围化出产跟贸易化推广供给强无力的技巧支撑，为干净动力范畴的开展注入新的能源。参考材料：1.Fang, Z., Mu, X., Xiao, G. B., Cao, J. (2025). Imperfections Immobilization and Regeneration in Perovskite with Redox‐Active Supramolecular Assembly for Stable Solar Cells.Angewandte Chemie International Edition, e202418834.经营/排版：何晨龙[db:摘要]
