Molecular Buffering Regulates Lattice Strain for Fatigue‐Resistant Perovskite Photovoltaics Under Cryogenic Thermal Cycling

材料科学 光伏 温度循环 光伏系统 钙钛矿(结构) 热的 降级(电信) 纳米技术 光电子学 工程物理 格子(音乐) 相容性(地球化学) 化学物理 航空航天 电子设备和系统的热管理 热稳定性 热电效应 自行车 弹性(材料科学) 工作(物理)
作者
Yuting Yang,Funan Sun,Tinghuan Yang,Tianqi Niu,Xin Chen,Yajie Wang,Zheng Zhang,Xuan Ji,Chuang Ma,Ningyi Yuan,Jianning Ding,Kui Zhao
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:38 (16): e19339-e19339 被引量:4
标识
DOI:10.1002/adma.202519339
摘要

Operational stability of perovskite solar cells (PSCs) under temperature fluctuations poses a critical challenge for their practical application in extreme environments such as polar and aerospace regions. Although they exhibit commendable low-temperature performance, the operational degradation mechanism under cryogenic thermal cycling remains unknown. Here, we uncover a mechanochemical fatigue process wherein cycling between 173 and 298 K generates irreversible structural injury and deep-level traps through cumulative lattice strain, rather than chemical decomposition. To address this, we design a π-conjugated molecular buffer, (methylsulfonyl)benzamidine (MSMC), which dissipates cumulative lattice strain under cryogenic thermal cycling via a chemical bonding network while simultaneously healing crystallographic defects through bidentate lead coordination. This synergistic strategy endows p-i-n devices that achieve a record efficiency of 28.01% at 228 K (certified 25.94% at 298 K) and, critically, demonstrate unprecedented resilience to cryogenic thermal shocks, retaining 90% of their initial performance after 260 cycles, nearly threefold improvement over controls. The strategy also provides robust compatibility with standard ISOS protocols (light, heat, humidity), underscoring their broad operational resilience. This work establishes mechanochemical fatigue as a fundamental degradation mode and provides a molecular-scale methodology for creating robust photovoltaics suitable for widespread applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
情怀的应助被想人陪的万言采纳,获得30
刚刚
1秒前
卡卡西的猫完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
郝丰富对应助文件撤销了驳回
2秒前
2秒前
ding的应助被zzj2采纳,获得10
2秒前
123关闭了123的文献求助
3秒前
忧心的曼凝的应助被沈清酌采纳,获得10
3秒前
Zephyr完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
aaaa完成签到 ,获得积分10
4秒前
Fzq发布了新的文献求助10
5秒前
超越妹妹完成签到,获得积分20
5秒前
5秒前
zhangyx完成签到 ,获得积分0
5秒前
5秒前
humble发布了新的文献求助10
5秒前
cyy发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
de发布了新的文献求助20
6秒前
单纯的发夹完成签到 ,获得积分20
7秒前
sunziyi发布了新的文献求助10
9秒前
超越妹妹发布了新的文献求助30
9秒前
9秒前
芋头发布了新的文献求助10
9秒前
灵xing完成签到,获得积分10
9秒前
Dylan发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
CQ完成签到,获得积分10
10秒前
寒冷念文发布了新的文献求助10
11秒前
科研通AI6.2的应助被爱笑幻莲采纳,获得10
12秒前
星辰大海的应助被炽木年华采纳,获得10
12秒前
Wei发布了新的文献求助10
12秒前
英姑的应助被Fzq采纳,获得10
13秒前
zqz421发布了新的文献求助10
13秒前
Connie完成签到,获得积分10
13秒前
酷酷白凡的应助被HXT采纳,获得10
14秒前
科研通AI6.4的应助被sunziyi采纳,获得30
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Les Mots du discours 600
A Consideration on Use of Material Grades for Hull Structural Members Based on Fracture Toughness(Second Report) 500
AI Disclosure in Annual Reports: Evolution, Determinants, and Capital Market Participants’ Perceptions 500
5th World Conference on Detergents: Reinventing the Industry : Opportunities and Challenges 500
Erzählte Gnade 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8110045
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9517546
关于积分的说明 21513219
捐赠科研通 7687256
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3411481
关于科研通互助平台的介绍 2538628
邀请新用户注册赠送积分活动 2451427