Self‐Healing Hydrophobic Buried Interfaces for Achieving Moisture‐Resistant Flexible Perovskite Solar Cells with 26.38% Efficiency

材料科学 钙钛矿(结构) 化学工程 结晶 水分 聚合物 成核 涂层 相对湿度 纳米技术 钙钛矿太阳能电池 硅 水蒸气 防反射涂料 纳米颗粒 Crystal(编程语言) 复合材料 水溶液 渗透
作者
Wen Liu,Guiying Xu,Yeyong Wu,Yunxiu Shen,Xiaoxiao Wu,Xulei Zhu,Chuanshuai Han,Qinrong Cheng,Haiyang Chen,Yaowen Li
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:38 (9): e19163-e19163 被引量:6
标识
DOI:10.1002/adma.202519163
摘要

Abstract Flexible perovskite solar cells (pero‐SCs) are promising candidates to complement silicon photovoltaics; however, their stability remains far below industrial standards, particularly under long‐term moisture exposure caused by water permeation through permeable plastic substrates. Although conventional hydrophobic interlayers can block water, they are generally incompatible with polar perovskite precursor solutions and are thus unsuitable for use beneath perovskite films. Here, a self‐healing hydrophobic coating (SHC) is introduced that integrates a supramolecular polymer with dynamic imine cross‐linking and SiO 2 nanoparticles as a buried interfacial barrier. The SHC combines strong hydrophobicity, a low water vapor transmission rate, and exceptional self‐healing ability, preserving its protective function even after surface treatment and perovskite deposition. Beyond suppressing moisture permeation, the SHC interacts with PbI 2 to modulate the orientation of PbI 2 layers, thus directing perovskite crystallization toward compact stacking, reduced residual PbI 2 , and preferential crystal orientation. Consequently, SHC‐modified flexible pero‐SCs achieve a record efficiency of 26.38% (25.74% certified) and 24.80% for small‐area (0.062 cm 2 ) and large‐area (1.004 cm 2 ) devices. The devices also demonstrate outstanding stability, maintaining 81.18% of their initial efficiency after 1000 h at 85% relative humidity and passing the IPX7 waterproofing standard under complete immersion.
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