怎样用仿生团聚物改进柔性钙钛矿电板

在可再天真力鸿沟，钙钛矿太阳能电板（PSCs）因其超卓的光电调度效率和低资本制造后劲而备受详实。但是，柔性钙钛矿太阳能电板（FPSCs）在高湿度环境下的机械历久性问题，一直是制约其实质运用的要害瓶颈。近期，一种受贻贝启发的仿生多位点团聚物（HPDA）的出现，为这一贫穷提供了革新处理有诡计，让FPSCs在高湿度条目下的机械历久性和效率均得到权贵提高。

一、灵感源自贻贝的仿生瞎想

贻贝以其在湿气环境中弘远的黏遵循而闻明，这种智力主要归功于其分泌的含有多巴胺基团的粘附卵白。商酌东谈主员从贻贝的这一特质中得回灵感，瞎想并合成了一种具有多分支结构和丰富多巴胺锚定位点的三维超支化团聚物——HPDA。这种团聚物大约与钙钛矿材料变成多重螯合，构建从钙钛矿薄膜底部到顶部界面的垂直支架，细腻绑定钙钛矿晶粒和基底，从而在高湿度环境下权贵增强机械历久性。

二、HPDA对钙钛矿薄膜性能的权贵提高

通过一系列施行，商酌东谈主员发现HPDA改性的钙钛矿薄膜展现出了优异的性能。当先，HPDA的加入使得钙钛矿薄膜的晶粒尺寸权贵增大，晶界数目减少，薄膜的结晶度得到提高。这不仅减少了薄膜中的颓势密度，还扼制了非放射复合，从而提高了薄膜的光电性能。此外，HPDA在钙钛矿晶界处变成了昭彰的非晶区域，这些区域在电子束映照下推崇出优异的结识性，有用减缓了晶界的开裂速度，增强了薄膜的断裂韧性。

三、器件性能的飞跃

在器件层面，HPDA改性的刚性钙钛矿太阳能电板（PSCs）终清楚高达25.92%的光电调度效率（PCE），而柔性钙钛矿太阳能电板（FPSCs）的PCE也达到了24.43%。

更为迫切的是，流程10,000次周折轮回（周折半径为3毫米）后，FPSCs在65%湿度环境下仍能保执94.1%的驱动PCE。这一规定充分领略了HPDA在提高FPSCs机械历久性和环境结识性方面的超卓成果。

四、机械历久性和湿度结识性的双重打破

HPDA改性的钙钛矿薄膜在机械历久性和湿度结识性方面均推崇出色。在机械历久性测试中，HPDA改性的薄膜展现出更高的断裂强度和延展性，其断裂强度从对照组的13.21MPa提高至43.73MPa，延展性从1.68%加多到3.92%。在湿度结识性测试中，HPDA改性的薄膜在85%湿度环境下，流程1000小时后仍能保执90%的驱动效率，而对照组的效率则大幅下落。这些数据标明，HPDA大约有用提高钙钛矿薄膜在高湿度环境下的机械历久性和结识性。

五、环境友好与安全性的考量

除了提高性能外，HPDA还具有权贵的环境友好性和安全性。HPDA大约与铅离子（Pb2+）细腻蚁合，终了自我封装，有用减少铅泄漏的风险。即使在结构失效的情况下，HPDA也能将铅离子紧紧锁住，防患其参预环境，从而镌汰了对环境和东谈主体健康的潜在危害。

六、当年瞻望

这项商酌不仅为提高柔性钙钛矿太阳能电板的性能提供了革新想路，还为当年可一稔树立和便携式电源的发展奠定了基础。跟着时代的不休极端，HPDA有望在更多鸿沟得到运用，鼓动钙钛矿太阳能电板时代的买卖化程度，为公共动力结构的转型和可执续发展作念出孝敬。

七、沿途来作念作念题吧

1、HPDA的瞎想灵感开首于哪种生物？

A. 蜘蛛

B. 贻贝

C. 珊瑚

D. 水母

2、HPDA改性的钙钛矿薄膜的晶粒尺寸与未改性薄膜比拟怎样变化？

A. 增大

B. 减小

C. 不变

D. 无法详情

3、HPDA改性的刚性钙钛矿太阳能电板的光电调度效率（PCE）是些许？

A. 23.72%

B. 24.43%

C. 25.92%

D. 25.54%

4、HPDA改性的钙钛矿薄膜在65%湿度环境下，流程10,000次周折轮回后，仍能保执些许驱动PCE？

A. 90%

B. 92.4%

C. 94.1%

D. 95%

5、HPDA的主要作用不包括以下哪一项？

A. 提高钙钛矿薄膜的机械历久性

B. 提高器件的光电调度效率

C. 增强钙钛矿薄膜的湿度结识性

D. 加多钙钛矿薄膜的厚度

参考文件：

Li, Z., et al. Boosting mechanical durability under high humidity by bioinspired multisite polymer for high-efficiency flexible perovskite solar cells. Nat Commun 16, 1771 (2025).