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主要观点总结

本文介绍了钙钛矿薄膜在光照下晶格膨胀的问题，以及通过集成聚合物耦合单片单层石墨烯界面对其进行力学增强的解决方案。研究成果发表在最新一期《Science》上。增强了模量和硬度，减少了动态晶格演变造成的结构损伤，提高了太阳能电池装置的稳定性。作者为华东理工大学的侯宇教授和杨双教授。

关键观点总结

关键观点1: 钙钛矿薄膜在光照下的晶格膨胀问题

钙钛矿薄膜在光照下会膨胀，膨胀率超过0.3%。这种膨胀会导致应力累积，尤其是在多晶薄膜的晶界附近。这种膨胀会影响太阳能电池的效率和稳定性。

关键观点2: 石墨烯和聚甲基丙烯酸甲酯的协同作用

石墨烯和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）的协同效应限制了光诱导晶格膨胀，将变形率从0.31%降低到0.08%，从而减少了动态晶格演变造成的结构损伤。

关键观点3: 力学增强对太阳能电池性能的影响

通过用单片（单层）石墨烯薄膜覆盖钙钛矿来抑制或显著限制膨胀，增强了钙钛矿薄膜的机械性能，提高了太阳能电池的效率和稳定性。在模拟大气质量1.5全球（AM 1.5G）辐照和90°C下运行3670小时后，具有双层结构的太阳能电池的PCE保持初始PCE的97%以上。

关键观点4: 作者简介

侯宇教授和杨双教授是本文的作者。他们分别介绍了自己的研究方向和成果。侯宇教授提出了分子功能化半导体异质结的新概念，并发展了精准调控半导体表面物理化学特性的通用方法。杨双教授主要从事光电转化功能材料与器件的研究。

文章预览

钙钛矿“柔软性”的问题性质：在光照下，混合钙钛矿薄膜会膨胀一定百分比（ 0.3%  或更多），而无机太阳能材料（如晶体硅）的膨胀要小得多（标准条件下小于 0.001% ）。这种柔软的晶格膨胀会导致应变累积，尤其是在多晶薄膜的晶界附近。 鉴于此， 华东理工大学 侯宇教授 与 杨双教授 通过 集成聚合物耦合单片单层石墨烯界面对钙钛矿薄膜进行了力学增强，从而使模量和硬度提高了两倍 。 石墨烯和聚甲基丙烯酸甲酯的协同效应限制了光诱导晶格膨胀，并 将变形率从 0.31 降低到 0.08% ，从而最大限度地减少了动态晶格演变造成的结构损伤。 在 90°C 的全光谱大气质量 1.5 全球 (AM1.5G) 阳光下进行 3670 小时的最大功率点跟踪后，太阳能电池装置仍保持了其初始功率转换效率的 97% 以上。 相关研究成果以题为“ Graphene-polymer reinforcement of perovskite lattice ………………………………