北京
陕西师范大学赵奎教授、刘生忠教授联合瑞典林雪平大学高峰教授等人研究指出，钙钛矿/电荷传输层异质结处的界面能量损失，仍是制约高性能钙钛矿太阳能电池发展的关键瓶颈。尽管分子配体能够钝化界面空位缺陷，但其垂直锚定构型会拉长电荷传输路径，进而损害电荷输运能力。
针对这一问题，该联合团队通过对配体吸附拓扑结构进行立体电子调控，实现界面最低能量损耗，成功构筑高效且高稳定性的钙钛矿太阳能电池。研究团队通过将苯环碳原子定点替换为氮原子，构建吡啶环与嘧啶环结构，设计出新型功能配体；该配体可同时通过Pb-N配位键与Pb-I-π相互作用锚定在钙钛矿表面，使单分子具备双重协同键合模式。
这种相辅相成的立体电子相互作用，可驱动配体形成热力学有利的平面排布构型，既能在原子尺度上实现缺陷修复，又可维持界面亚纳米级高效电荷转移。
经该策略优化的界面器件，稳态光输出效率达26.85%，反向扫描与正向扫描认证效率分别为27.41%、26.35%。此外，该联合团队制备的光伏组件展现出优异的实际运行稳定性，经258天户外实时实地测试后，仍可保持初始效率的85.8%。
陕西师范大学赵奎教授、刘生忠教授联合瑞典林雪平大学高峰教授等人的研究，为解决钙钛矿太阳能电池界面损失难题提供了创新思路，对推动高性能、高稳定性钙钛矿光伏器件的发展具有重要意义。
文献信息
Stereoelectronicmanipulationofligandsforperovskitesolarcells
TinghuanYang,ErxinZhao,NanWu,XiaomingChang,ChenqingTian,Hai-LongWang,LuZhang,NannanGu,TingNie,YeYang,ZhengZhang,TianfeiXu,XinChen,ShuangWang,TianqiNiu,NianshengXu,ChuangMa,HaojinLi,BuyiYan,ZichengDing,ShengzhongFrankLiu,FengGao&KuiZhao
https://www.nature.com/articles/s41586-026-10626-0
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