AM：突破16%效率！共价有机框架“锁住”锡离子，打造高效稳定无铅钙钛矿电池

锡基钙钛矿太阳能电池因其环境友好性和接近单结效率极限的理想带隙而成为极具前景的光伏技术。然而，Sn²⁺离子的快速氧化导致高缺陷密度并阻碍电荷传输，严重限制了器件性能。

本研究复旦大学梁佳和中国科学院大学于贵等人首次报道了两种富含表面结合基团的亚胺连接给体‑受体型共价有机框架（BCTB-BTD-COF与BCTB-BSD-COF）作为锡基钙钛矿前驱体添加剂的应用。两种COF均能有效抑制Sn²⁺氧化并钝化缺陷，其中BCTB-BSD-COF通过更强的多齿螯合作用，在缺陷钝化、抑制非辐射复合和优化界面能级排列方面表现更优。基于BCTB-BSD-COF的锡基钙钛矿太阳能电池实现了16.29%的冠军效率（认证15.88%），开路电压0.95 V，填充因子79.47%。器件还展现出优异的稳定性，在未封装条件下连续光照35天后仍保持85%的初始效率。

本工作为锡基钙钛矿缺陷钝化提供了新策略，为开发高性能锡基钙钛矿电池开辟了新途径。

研究亮点：

1. 首次将亚胺连接COF用于锡基钙钛矿电池：利用COF的多孔结构与丰富表面基团，实现Sn²⁺氧化的有效抑制与缺陷钝化。

2. Se原子增强多齿螯合：BCTB-BSD-COF中Se原子因较低电负性和高孤对电子活性，提供更强螯合能力，显著提升钝化效果与薄膜质量。

3. 高效率与高稳定性兼具：器件效率突破16%，认证效率达15.88%，在锡基钙钛矿电池中位居前列；未封装器件在连续光照下35天保持85%初始效率，稳定性显著提升。

W. Huang, T. Li, H. Luo, et al. “ Multidentate Chelation by Imine-Linked Covalent Organic Framework Enables High-Performance Tin-Based Perovskite Solar Cells.” Advanced Materials (2026): e19934.

https://doi.org/10.1002/adma.202519934

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