双面加热让钙钛矿太阳能电池更高效稳定

柔性钙钛矿太阳能组件（f-PSMs）因兼具轻量化、柔性及低成本制造潜力，在可穿戴电子、便携式电源等领域应用前景广阔。然而，传统组件中常用的甲基铵（MA）阳离子易导致长期稳定性差，且柔性基底的有限退火温度会使甲脒铯铅碘（FA1−xCsxPbI3）钙钛矿层与空穴传输层间产生界面空隙，破坏薄膜结构连续性。本研究提出一种双面退火策略，通过调控钙钛矿薄膜上下方的温度（底部热台125°C、顶部热台130°C，温差5°C），解决了上述问题。该方法利用薄膜上方较高的空气温度加速二甲基亚砜（DMSO）蒸发，将传统的自上而下相变方向逆转为自下而上，显著减少了掩埋界面的空隙，获得晶粒更大、均匀性更好的钙钛矿薄膜。实验结果显示，基于双面退火制备的小面积柔性钙钛矿太阳能电池（0.08 cm²）功率转换效率（PCE）达22.5%，在85°C、1 Sun光照下持续1176小时后仍保留98%的初始效率。相应的柔性钙钛矿太阳能组件（开口面积9 cm²）开口面积PCE达19.1%，经107次-40°C至85°C热循环后效率损失约10%，在1 Sun光照下1069小时后仍保持82%的初始效率，均为目前柔性钙钛矿器件的最佳稳定性水平。该双面退火方法为制备高效率、高稳定性的无甲基铵柔性钙钛矿器件提供了可扩展的途径，有助于缩小柔性与刚性器件之间的效率差距。