开发利用可再生清洁能源是解决能源危机，实现碳中和碳达峰目标的重要保障。太阳能由于资源丰富且地域分布广、简单易取，是实现能源转型的主要途径之一。在各种太阳能电池中，钙钛矿太阳能电池由于制备工艺简单、成本低廉、效率可观等优势受到广泛关注。

钙钛矿太阳能器件中存在的诸多缺陷严重影响其光电性能，聚合物是钝化薄膜中缺陷的有效手段。然而，聚合物在前驱体溶液中的直接引入容易增加其粘度，进而影响薄膜的结晶质量和晶粒尺寸，削弱器件的短路电流密度和性能。同时强极性聚合物在反溶剂中的低溶解度为相应钝化层的直接制备带来了困难。

近日，中国科学院青岛生物能源与过程研究所的逄淑平研究员团队，以单体小分子丙烯腈为基础，通过结合体相原位聚合和预聚合-二次聚合策略构建了三维聚合物钝化网络用于高性能钙钛矿太阳能电池。三维聚合物钝化网络是通过将丙烯腈体相原位聚合策略和表面预聚合/二次聚合策略结合实现的。在体相聚合中，丙烯腈单体被直接引入前驱体溶液。由于丙烯腈的沸点较低，在薄膜后退火后仅存有聚合物。对于表面处理，退火过程中低沸点的丙烯腈会迅速挥发，几乎不会留存聚合物。因此采用预聚合/二次聚合结合的方法，先将对丙烯腈单体进行预聚合形成低聚物，然后将低聚物旋涂在薄膜上，通过二次聚合形成聚合物钝化层。

通过结合体钝化和表面钝化，聚合物中的氰基(C≡N)与未配位的Pb²⁺相互作用，显著降低了缺陷态密度，使得钙钛矿薄膜的半导体类型由强n型向弱n型转变，促进了钙钛矿层与空穴传输层之间的能级对准。同时，随着载流子寿命的增加，载流子扩散长度显著增加，界面载流子输运和提取得到改善。

最终，优化后器件的最高开路电压可达到1.194V，效率超过24%（认证效率为24.16%），相应的组件也获得了21.55%的光电转化效率。该工作为钙钛矿太阳能电池中聚合物钝化剂的引入提供了一种新策略。