退火虽然对于获得高质量的钙钛矿晶体是必不可少的，但会给材料带来应变，破坏钙钛矿太阳能电池的稳定性。鉴于此，武汉理工大学黄福志等人在《Nature Energy》发文，题为“Additive-assisted liquid medium annealing relieving strains in perovskite solar cells for improved stability”。本研究将1,4-丁硫胺作为添加剂加入钙钛矿前体薄膜中，以解决这个问题。在退火过程中，添加剂液化并促进晶界重构和晶体重组，从而形成大的无应变钙钛矿晶粒。液态还促进了自组装分子的共形沉积，这些分子在钙钛矿的底面充当空穴传输层，进一步最大限度地减少了拉伸应变。由此产生的太阳能电池实现了26.79%的功率转换效率，并在ISOS-V-2测试1000h后保持了其初始效率的95% h，昼夜循环测试1500h后保持98%天（暗态20 °C，光照85 °C）。
创新点：
1. 首创“添加剂辅助液相介质退火”新机制，从热力学根源消除体相微应变：针对传统固相退火过程中因晶体生长不协调而产生的固有微应变（microstrain）问题，本研究创新性地引入了熔点为117.2°C的1,4-丁基磺内酰胺（BSA）作为功能性添加剂。在120°C退火过程中，BSA发生可控液化而不与钙钛矿反应，在晶界处形成瞬态液相介质。这一液相环境显著促进了晶粒边界重构与原子重排，将微应变消除速度提升了3倍以上，最终获得了大尺寸、近无应变的钙钛矿晶粒，并通过Williamson-Hall分析和QNM-AFM证实了薄膜模量与硬度的显著提升。
2. 实现“埋底界面液相限域组装”，协同缓解拉伸应变并优化能级排列：为了解决钙钛矿与基底热膨胀系数不匹配导致的双轴拉伸应变，以及传统SAM（自组装单分子层）旋涂覆盖不均的问题，本研究利用熔融BSA作为输运介质，将空穴传输分子Me-4PACz定向输送至钙钛矿/ITO埋底界面。这种“液相辅助”策略构建了致密的Me-4PACz-BSA复合缓冲层，不仅通过毛细管压缩效应将界面拉伸应力从88.21 MPa大幅降至11.33 MPa，还通过调控费米能级将价带偏移（ΔEh）从0.81 eV降低至0.43 eV，显著抑制了非辐射复合。
3. 同步突破效率天花板与极端工况稳定性，验证大面积模组可行性：通过上述“体相微应变消除+界面拉伸应变松弛”的双重策略，器件性能得到全面跃升：小面积冠军器件效率达到26.79%（认证稳态26.14%），填充因子高达85.38%。更重要的是，应变消除极大提升了抗疲劳能力，器件在ISOS-V-2测试（85°C，-Voc）1000小时后保留95%初始效率，在63次昼夜循环（85°C光照/20°C黑暗）后保留98%效率。该策略具有良好的工艺兼容性，成功应用于刮涂法制备的5×5 cm²大面积模组，获得了23.76%的反向扫描效率。
未来展望：
1. 拓展液相介质的化学空间与普适性：目前的BSA主要针对FAPbI₃体系及120°C退火窗口。未来需开发具有不同熔点、极性及配位能力的可熔融添加剂库，以适配含铯（Cs）的宽/窄带隙钙钛矿（用于叠层电池）及低温退火工艺，确立“液相退火”的通用设计原则。
2. 深化产业化导向的稳定性评估与工艺放大：虽然展示了优异的初始稳定性和模组效率，但仍需在更接近实际的工况下（如85°C/85%RH湿热、冷热冲击、最大功率点追踪下的长期衰减）进行评估。同时，需深入研究大面积涂布过程中液相流动的均匀性控制，以及如何彻底去除或减少残留有机物对长期老化的潜在影响。
3. 构建多物理场耦合的应变管理理论：本文证明了应变工程对稳定性的决定性作用，未来可结合原位表征与原位力学模拟，进一步厘清热-光-电多场耦合作用下，晶界液相行为、离子迁移与晶格应力的动态演化关系，为设计下一代高稳定钙钛矿光伏产品提供理论基石。
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41560-026-02072-z
