中国粉体网讯 有机-无机卤化物钙钛矿太阳能电池（PSC）的认证效率已经高达22.1%，加上其低成本和易制备等优势，在PSC领域占据重要地位。
其面临的核心问题之一在于：电池长期稳定性较差，主要受到水汽、紫外线、热应力和电应力等干扰！
为了解决PSC的稳定性问题，研究人员开发了诸多策略，主要包括以下几种：
1） 器件包裹
这种方法希望在器件表面包裹一层超疏水聚合物材料，达到阻碍水汽的效果，却不利于保护器件在户外操作时免遭光化学和热应力损伤。
2） 金属氧化物代替或者保护有机组分
这种策略提高了水汽稳定性，却没有提高紫外稳定性。
3）阳离子引入
Cs为代表的碱金属元素引入钙钛矿材料，提高抗紫外能力，然而空气稳定性和热稳定性还有待考察。
有鉴于此，Science报道了提高钙钛矿太阳能电池稳定性的2项最新进展：1）利用氟化光敏聚合物包裹器件；2）在钙钛矿晶格中引入铷离子（Rb+）。
Bella等人通过室温光诱导自由基聚合在PSC器件表面包覆一层氟化光敏聚合物。这层多功能包裹材料赋予PSC器件正面部分自清洁和发光的特性，并确保PSC器件背面具有超疏水特性，不受环境中水汽的干扰。
在可见光条件下，光敏聚合物会重新发射紫外线，使得PSC在标准光照下效率高达19%。更重要的是，在各种大气环境和光化学应力条件下，长达6个月的系列老化测试表明，PSC的各个功能性都得到完好的保持！
图1. LDS-PSC集成系统
图2. LDS-PSC集成系统老化测试
Michael Grätzel课题组Saliba等人将稳定的氧化态铷离子（Rb+）引入钙钛矿，得到RbCsMAFA材料。在小面积上实现了21.6%的稳定效率，平均效率20.02%（0.5 cm2， 19%），电致发光效率为3.8%。基于这种钙钛矿材料，研究人员制备了一种聚合物包裹型PSC器件，在85℃全太阳光下辐照500h，功能性可以得到95%的保持！
图3. 钙钛矿在不同条件下的耐受因子
图4. 性能测试
