近年來，鈣鈦礦材料因其優異的光電性能，已成為光電器件領域中最有應用前景的光電材料之一。目前鈣鈦礦太陽電池光電轉換效率已達到25.5%，但是鈣鈦礦材料對輻射、濕度等敏感，暴露在大氣條件下容易降解，嚴重影響其使用。因此，開發高性能、高穩定和具有自修復功能的鈣鈦礦太陽電池器件尤為重要，且極具挑戰性。 

　　鈣鈦礦太陽電池在空氣環境中工作時，水分是導致其分解的關鍵因素之一。鑒于此，研究人員將聚乙烯吡咯烷酮引入鈣鈦礦吸光材料，使得制作的太陽電池具有較強的自修復功能，濕度穩定性得到明顯提升。聚乙烯吡咯烷酮是一種長鏈絕緣聚合物，具有高密度的極性羰基，將其引入太陽電池中，可以包裹MAPbI₃，形成疏水“屏障”，阻止水分子的入侵；同時，它還能與甲胺離子(MA⁺)的-NH₂基團形成氫鍵相互作用（圖1），抑制甲胺的分解和揮發，從而提高電池“自愈”能力。此外，聚乙烯吡咯烷酮能夠與碘甲胺形成中間絡合物，抑制鈣鈦礦晶體的成核速度。聚乙烯吡咯烷酮的引入，實現了電池多次自修復（圖2），不僅顯著提升了電池的工作壽命，還使得鈣鈦礦薄膜缺陷減少，晶粒增大，提高了電池的光電轉化效率。 

　　上述工作得到國家重點研發計劃項目、國家自然科學基金、中科院“西部之光”人才項目以及 “歐洲地平線2020”計劃項目的支持。