💡这项突破是什么?
（通讯员：柴文明）西安电子科技大学集成电路学部郝跃院士团队张春福教授和青年教师董航等人在Chemical Engineering Journal（IF：13.4）上发表题为Difunctional organic cation doping induced crystallization dynamic Modulation and residual strain compensation for efficient perovskite solar cells的研究论文。论文第一单位为西安电子科技大学，第一作者为学部青年教师董航，通讯作者为张春福教授。
制备工艺简单、成本低廉、光吸收系数高、微米级载流子扩散长度等优点使得钙钛矿材料成为下一代光伏产品光活性层的有力竞争者之一。然而，环境敏感的结晶动力学和不可控的残余应力仍旧是制约高效、稳定钙钛矿太阳电池技术开发和应用的主要工艺瓶颈。鉴于此，团队成员提出一种基于有机阳离子掺杂技术的薄膜结晶动力学和残余应力同步调控策略。结果显示，大离子半径有机阳离子二甲基铵（DMA+）的引入，一方面能有效延缓前驱体薄膜中α-FAPbI3和δ-FAPbI3的形成速度进而迟滞钙钛矿薄膜成核、结晶速度，助力大晶粒尺寸、高结晶度钙钛矿薄膜制备；另一方面有助于释放热膨胀系数失配和FA+/Cs+/MA+阳离子尺寸不匹配所导致的薄膜内部压缩应力，提升薄膜内部载流子抽取/输运能力和薄膜可靠性。最终制备出了效率为25.60%，开路电压（VOC）为1.19 V的高效稳定太阳电池器件，在无封装条件下经过1600小时的湿度老化和1000小时的热老化后，目标器件仍能保持85%以上的初始性能。此外，采用DMA⁺处理的柔性钙钛矿太阳能电池也取得了22.34%的效率。
本研究提出并验证了有机阳离子掺杂技术在钙钛矿薄膜结晶动力学和残余应力调节方面的可行性，不仅显著提升了钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性，还为开发更高效、更耐用的钙钛矿太阳能电池提供了新的思路和方法。这一创新不仅在学术上具有重要的理论意义，也有助于推动钙钛矿太阳能电池技术的进一步发展和商业化进程。
