陕西师范大学最新《Nature》

背景：钙钛矿太阳能电池在效率提升上取得显著进展，但钙钛矿/电荷传输层异质结处的界面损失仍是实现高性能和商业化的关键障碍。现有分子配体虽能钝化缺陷，但其垂直锚定几何构型会增大界面传输路径，损害电荷传输。研究目的：通过配体吸附拓扑结构的立体电子调控，协同解决界面缺陷钝化与电荷传输之间的矛盾，以实现高效且稳定的钙钛矿太阳能电池。结论：研究发现，将配体苯环上的碳原子替换为氮原子，构建吡啶或嘧啶环，可设计出同时通过Pb-N配位键和Pb-I-π相互作用锚定的配体，驱动形成热力学上有利的平面排列，在原子尺度减轻缺陷并保持亚纳米尺度的界面电荷转移。优化后的器件实现了26.85%的稳态功率输出，认证反向扫描和正向扫描效率分别达27.41%和26.35%，组件在258天户外测试后仍保持85.8%的初始效率，为钙钛矿太阳能电池界面设计提供了新范式。