為了抑制CsxFA1-xPbI3鈣鈦礦在高濕度和光照條件下相分離成光學惰性的δ-CsPbI3和δ-FAPbI3，鑒于此，2022年9月30日復(fù)旦大學王忠勝團隊于AFM刊發(fā)設(shè)計與合成咔唑-環(huán)戊噻吩交替共聚物用于抑制Cs0.15FA0.85PbI3的相分離的研究成果。本文采用了兩種聚合物，設(shè)計和合成聚[3-甲基-6-(2-甲基螺[環(huán)戊二烯[1,2-b]:5,4-b']二噻吩-4,2'-[1,3]二硫醇]-6-yl)-9-辛基-9H-咔唑](TM3)和聚[3-甲基-6-(2-甲基螺[環(huán)戊[1,2-b:5,4-b']二噻吩-4,2'-[1,3]二氧戊環(huán)]-6-基)-9-辛基-9H-咔唑] (TM4)用于摻雜用于鈣鈦礦太陽能電池的Cs0.15FA0.85PbI3鈣鈦礦薄膜。X射線光電子能譜和核磁共振結(jié)果證實聚合物與Cs0.15FA0.85PbI3鈣鈦礦之間存在配位鍵和氫鍵。鈣鈦礦薄膜中的離子遷移因此受到TM摻雜的顯著抑制，正如通過電極化測量所證實的那樣。受益于這些相互作用，TM摻雜能夠在55-65%的相對濕度和光照下顯著抑制Cs0.15FA0.85PbI3的相分離。此外，TM 摻雜還具有其他積極作用，例如提高鈣鈦礦結(jié)晶度、改善晶體生長取向、降低缺陷密度、增加空穴提取和抑制電荷復(fù)合。因此，摻雜TM3和TM4的鈣鈦礦太陽能電池分別實現(xiàn)了21.96%和20.01%的功率轉(zhuǎn)換效率，而未摻雜鈣鈦礦太陽能電池的功率轉(zhuǎn)換效率為17.82%。未封裝器件的濕度、環(huán)境、光照和熱穩(wěn)定性也分別通過TM3和TM4摻雜得到顯著改善。相比之下，在光伏性能和器件穩(wěn)定性方面，具有S替代的TM3比具有S替代的TM4表現(xiàn)出更好的效果。