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  鈣鈦礦太陽能電池具有可溶液加工、低成本、高效率等特點，被認為是柔性太陽能電池的優勢候選者之一，但與此同時，鈣鈦礦多晶薄膜本身的類陶瓷特性也決定了鈣鈦礦多晶結構在彎折形變過程中會面臨機械損傷，尤其對于使用商品化柔性ITO基底的鈣鈦礦太陽能電池而言，提升鈣鈦礦電池的柔性對于此類電池的實際應用具有重要的意義。

  吉林大學董慶鋒教授團隊設計并合成了一種多功能的超分子粘合劑（AD-23），基于此粘合劑構筑的柔性反式鈣鈦礦太陽能電池效率達到了20.50%，且在經歷2.5mm半徑彎折一萬次之后仍然具有初始效率的90%以上。與此同時，相同工藝制備的剛性器件實現了21.99%能量轉化效率。

  團隊采用共聚的方法，將丙烯酰胺與丙烯酸正丁酯聚合，保留聚丙烯酰胺對溶液良好流平性的同時，通過丙烯酸正丁酯的定量引入可控地調節了聚合物的玻璃化轉變溫度并引入了大量氫鍵受體與酰胺基形成超分子相互作用來實現低溫下的超分子修復，新型添加劑制備的鈣鈦礦前驅體可在疏水的PTAA傳輸層上實現高質量鈣鈦礦膜及高性能電池器件的制備，同時賦予材料緩沖、粘合、鈍化以及修復的綜合功能特性。

  實驗表明，AD-23的修飾集中在鈣鈦礦晶界處，得益于官能團的鈍化作用以及材料的超分子修復作用，載流子的橫向傳輸受到了抑制，傳輸層在縱向上對于載流子的提取得到了促進，晶界缺陷得到了有效鈍化，器件的光伏性能以及在極端環境下（雙85）的穩定性均得到了大幅提升。

  為進一步探究AD-23的修復與保護機制，研究者對比了1.5mm小半徑的破壞性彎折實驗后不同樣品的形貌變化，相比于參比器件晶粒的損壞與脫落，AD-23的緩沖以及粘合作用有效的保護了晶粒，主要應力損傷形式表現為晶粒的分離，且該損傷在70℃加熱5min之后得到了有效的修復。

  該添加劑通過廉價的原料單體共聚獲得，在一種材料中同時實現了預期設計中的多種功能，在柔性鈣鈦礦太陽能電池的實際應用中展現出良好的前景，為制備高性能柔性鈣鈦礦太陽能電池提供了一種新思路。研究成果以Research Article的形式發表在Angew. Chem. Int. Ed. 雜志上。

  原文鏈接：Ge, C.; Liu, X.; Yang, Z.; Li, H.; Dong, Q. Thermal Dynamic Self-healing Supramolecular Dopant Towards Efficient and Stable Flexible Perovskite Solar Cells. Angew. Chem. Int. Ed. 2021, e202116602

  https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202116602