近期，西安電子科技大學前沿交叉研究院柔性電子中心負責人常晶晶教授等人成功制備了一種富含氫鍵和羰基的自修復聚合物PPG-mUPy-APDS，并將其引入鈣鈦礦薄膜中。該聚合物PPG-mUPy-APDS與鈣鈦礦之間能夠形成多種化學鍵合，其中PPG-mUPy-APDS中的氧原子能與鈣鈦礦形成氫鍵N-H..O，PPG-mUPy-APDS中的-NH基團能與鈣鈦礦中的碘形成氫鍵N-H..I，同時，PPG-mUPy-APDS中的C=O能夠鈍化鈣鈦礦中未配位的鉛。這些化學相互作用能夠有效地鈍化鈣鈦礦薄膜中的缺陷，并提升鈣鈦礦薄膜的質量。相關工作以“Perovskite Films Regulation via Hydrogen-Bonded Polymer Network for Efficient and Stable Perovskite Solar Cells”為題，以Research Article形式，發表于《Angewandte Chemie International Edition》上。該論文在讀博士研究生徐雨萌為論文第一作者，常晶晶教授、楊科珂教授為論文通訊作者，西安電子科技大學為第一通訊單位。

通過氫核磁共振譜（NMR），傅里葉紅外光譜（FTIR）和X射線光電子能譜（XPS）等測試方法對聚合物PPG-mUPy-APDS和鈣鈦礦材料之間的相互作用進行了研究。此外，對制備的鈣鈦礦薄膜進行了多種表征，證明經過處理的鈣鈦礦薄膜相比原始鈣鈦礦薄膜有更高的薄膜質量。

由于聚合物處理后的鈣鈦礦薄膜具有更少的缺陷密度和更優的梯度能級排列，最終器件表現出最高23.10%的能量轉換效率和優異的空氣穩定性。聚合物添加劑在鈣鈦礦薄膜中形成的氫鍵網絡，增強了柔性器件的機械穩定性。聚合物添加劑處理之后的鈣鈦礦薄膜顯示出較小的楊氏模量，相應的柔性鈣鈦礦太陽能電池在彎曲循環測試中表現出了更出色的彎曲穩定性。此外，PPG-mUPy-APDS聚合物網絡可以與Pb2+離子結合，固定鉛原子，抑制鉛泄露，從而降低環境危害。因此，該策略為制備高效、穩定、環保的鈣鈦礦太陽能電池提供了一條可行的途徑。

據了解，本論文得到國家自然科學基金、國家重點研發計劃等科研項目的資助。論文發表后被Wiley官網Wiley Chem和學術公眾號研之成理、科學材料站、高分子科技、印刷鈣鈦礦光電器件、麻省理工科技評論、高分子材料科學等宣傳報道。