$奥克股份(SZ300082)$  除了固态电池，聚乙二醇在光伏电池特别是未来太空钙钛矿光伏电池的重要性都是业界公认的，当然奥克董事会那帮老人没注意到：

聚乙二醇（PEG）在钙钛矿光伏电池中的应用研究近年来取得了显著进展，其通过分子结构特性在晶体调控、界面优化、稳定性提升等方面发挥关键作用。以下是具体应用方向及机理分析：

一、调控钙钛矿结晶过程，提升薄膜质量

抑制结晶过快，优化晶体形貌PEG作为长链聚合物，可通过物理限域作用延缓钙钛矿晶体的生长速率，减少晶界缺陷。例如，在钙钛矿前驱体溶液中引入PEG后，薄膜表面孔洞减少，晶粒尺寸增大，覆盖度显著提高（SEM显示未掺PEG的薄膜存在大量孔洞，而掺PEG后覆盖均匀）。此外，PEG还能通过氢键与甲胺离子（MA⁺）相互作用，降低结晶活化能，形成更致密的钙钛矿晶体结构。

增强薄膜自修复能力PEG的亲水性和氢键网络使其在钙钛矿遇水分解后仍能保持结构完整性。实验表明，掺PEG的钙钛矿薄膜在喷水后可通过水分挥发重新结晶，恢复原有形貌和光电性能（效率恢复至初始值的100%以上），而未掺杂的薄膜则完全分解为PbI₂。

二、界面工程：优化空穴传输层（HTL）性能

调节能级匹配与界面接触PEG被用于改性空穴传输材料（如PEDOT:PSS），通过引入乙二醇侧链缩短聚合物链间距，降低界面缺陷密度。例如，西南大学团队通过溶剂刻蚀技术将PEG引入PEDOT:PSS层，使HTL的功函数与钙钛矿层更匹配，减少界面复合，器件效率从20.52%提升至21.58%。

改善层间电荷传输在反式钙钛矿电池中，PEG修饰的HTL（如PTAC-DEG）通过优化偶极矩方向（偶极角约105），显著增强空穴提取能力。实验显示，此类器件在ISO-L-3条件下T90寿命超过1300小时，效率保持率接近初始值的90%。

三、提升器件稳定性与环境耐受性

抗湿性与化学稳定性PEG的疏水性和对金属离子的锚定作用可有效阻隔水氧侵蚀。例如，在锡基钙钛矿电池中，PEG掺杂的HTL使器件在70%湿度下保持10%效率超过300小时，而传统器件仅维持50小时即失效。此外，PEG还能抑制Sn⁺氧化，减少界面缺陷。

机械柔性与抗弯折能力在柔性钙钛矿电池中，PEG基聚合物添加剂（如PPG-MUPY-APDS）通过弹性网络吸收机械应力，使器件在弯曲半径10 mm下循环1000次后效率保持率超过90%。同时，其疏水特性可防止水汽侵入，延长器件寿命。

四、多功能协同效应

缺陷钝化与载流子传输优化PEG的羰基和醚键可与钙钛矿中的Pb⁺形成配位键，钝化未配位缺陷，同时通过形成电荷转移复合物（CTC）促进载流子传输。例如，在锡铅混合钙钛矿中，PEG与苝二酰亚胺（PDI）协同作用，使电荷分离效率提升20%，器件效率达21.8%。

低成本与工艺兼容性PEG的溶液加工特性使其易于与现有钙钛矿制备工艺兼容。例如，通过一步旋涂结合溶剂刻蚀技术，可在PEDOT:PSS层中实现PEG的均匀掺杂，无需额外复杂步骤。