Science：https://www.science.org/doi/10.1126/science.aef1969

近期，南昌大学化学化工学院/高分子及能源化学研究院陈义旺教授、谈利承教授团队在空气环境大面积钙钛矿光伏制备研究方向取得重要进展，相关成果以“Spatiotemporally homogeneous crystallization for ambient scalable perovskite photovoltaics”为题，发表于国际顶级学术期刊《Science》。南昌大学硕士生高斌楼为该论文第一作者，博士后钟杨为该论文共同第一作者，陈义旺教授、谈利承教授为该论文共同通讯作者。

当前钙钛矿光伏技术向商业化推进过程中仍面临诸多共性挑战：传统小面积器件制备工艺多依赖惰性气氛与旋涂工艺，较难适配高通量、大面积量产需求；同时空气环境下大面积成膜普遍存在结晶时空均匀性不足、薄膜易受水汽影响发生降解等技术难题。针对上述问题，团队创新性提出“相锁定”研究策略：在PbI2前驱体中引入兼具脲基配位基团与三甲氧基硅烷交联基团的双功能分子3-脲丙基三甲氧基硅烷（TMPU），利用空气环境中水分原位交联反应形成疏水的动态保护层，同时利用脲基与铅基中间体形成强配位作用，实现了在宽湿度范围内对结晶动力学与相稳定性的协同调控。该策略一方面降低了光活性相钙钛矿的形成能垒，引导薄膜直接以高稳定光活性相结晶，有效减少相变过程引发的结构缺陷；另一方面通过交联网络的物理阻隔与动态键合协同效应，可阻挡环境水汽侵入，缓解先沉积区域过早降解的问题，显著改善大面积钙钛矿沉积过程中的结晶时空不均现象。该研究工作将结晶动力学、环境耐受性与大面积薄膜均匀性三者进行系统关联，在解决空气环境下大面积钙钛矿薄膜易降解、均匀性差的共性技术问题上取得重要进展，为钙钛矿光伏从实验室小面积器件向工业化大面积组件发展提供了科学依据与技术路径。

基于该策略，团队采用具备商业化兼容性的刮刀涂布法制备了26.7%效率的光伏电池，经第三方权威机构认证效率达26.1%；面积放大至100cm2的刚性、柔性以及碳基组件，均表现出良好的器件性能。在长期稳定性测试中，封装器件在空气环境下85℃、1倍太阳光照射下持续运行1500小时，以及在85℃、85%相对湿度“双85”商业化标准湿热测试中历经2300小时，效率保持率均超过90%，具备向商业化应用推进的良好潜力。